[发明专利]氧透过元件和溅射靶材料

说明书

一种氧透过元件(10)，其具有阳极(13)、阴极(12)和固体电解质(11)。通过在阳极(13)和阴极(12)之间施加电压，从而使阴极(12)侧的气氛中所含的氧气穿过固体电解质(11)而透过到阳极(13)侧。在阳极(13)和阴极(12)中的至少一者与固体电解质(11)之间具有中间层(15，16)。中间层(15，16)含有铋的氧化物。固体电解质(11)含有镧的氧化物。

技术领域

本发明涉及氧透过元件。另外，本发明涉及溅射靶材料。

背景技术

已知有各种氧离子传导性的固体电解质。这样的固体电解质作为例如氧透过元件、燃料电池的电解质和气体传感器等而用于各种领域。例如在专利文献1中记载了下述内容：在通过在固体电解质的两面形成电极而成的薄膜型气体传感器中，将固体电解质和电极隔着以金属氧化物为主成分的层进行接合。作为金属氧化物，使用CuO、Cu₂O、Bi₂O₃、ZnO、CdO等。

在专利文献2中记载了一种电化学元件，其包含氧离子传导性固体电解质的烧结基板和其表面上形成的铂电极膜。铂电极膜由氧化铋和氧化亚铜的结合材料、氧离子传导性固体电解质的烧结体和铂的混合物形成。在该文献中记载有下述内容：根据该电化学元件，由于电极中的氧离子传导性固体电解质可弥补由氧化铋的劣化所引起的氧离子传导性的下降，所以耐久性提高。

在专利文献3中记载了一种电解质-电极接合体：其在阳极侧电极和阴极侧电极之间介入配置了由磷灰石型复合氧化物形成的固体电解质。在阴极侧电极和固体电解质之间介入配置有氧化物离子传导显示各向同性的中间层。中间层由掺杂了钐、钇、钆或镧的氧化铈形成。固体电解质由La_xSi₆O_1.5X+12(8≤X≤10)形成。在该文献中记载有下述内容：根据该电解质-电极接合体，固体氧化物型燃料电池的发电性能提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-99892号公报

专利文献2：日本特开平8-136497号公报

专利文献3：日本特开2013-51101号公报

发明内容

如专利文献1至3中所记载的那样，尽管提出了各种利用了氧离子传导性的固体电解质的元件，但在以元件整体进行评价的情况下，固体电解质本来具有的氧离子传导性不能说充分发挥出来了。

因此，本发明的课题是提供一种能够充分利用固体电解质本来所具有的氧离子传导性的元件。

为了解决前述课题，本发明人进行了深入研究，结果发现，通过对氧离子传导性的固体电解质中安装的电极的材料下功夫，能够充分发挥固体电解质本来所具有的氧离子传导性。

本发明是根据前述认识而完成的，通过提供一种氧透过元件而解决了前述课题，所述氧透过元件具有阳极、阴极和位于两极间的固体电解质，通过在上述阳极和上述阴极之间施加电压，从而使上述阴极侧的气氛中所含的氧气穿过上述固体电解质而透过到上述阳极侧，其中，在上述阳极和上述阴极中的至少一者与上述固体电解质之间具有中间层，所述中间层含有铋的氧化物，所述固体电解质含有镧的氧化物。

另外，本发明提供一种溅射靶材料，其用于所述氧透过元件中的中间层的制造，并且含有铋的氧化物。

附图说明

图1是示出本发明的氧透过元件的一个实施方式的沿厚度方向的截面的示意图。

具体实施方式