[发明专利]具有中间层的固体电解质接合体

说明书

一种固体电解质接合体(10)，其具有阳极(13)、阴极(12)和位于它们之间的固体电解质层(11)。在阳极(13)或阴极(12)与固体电解质层(11)之间具有中间层(15，16)。中间层(15，16)由含有镧和稀土类元素(但镧和铈除外)的氧化铈形成。固体电解质层(11)含有镧的氧化物。固体电解质层(11)优选含有镧和硅的复合氧化物。中间层(15，16)还优选由含有镧和选自钐、钆、钇、铒、镱或镝中的任一种的氧化铈形成。

技术领域

本发明涉及具有氧化物离子传导性的固体电解质的接合体。本发明的固体电解质接合体可以利用于利用了其氧化物离子传导性的各种领域。

背景技术

已知有各种氧化物离子传导性的固体电解质。这种固体电解质可以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在各个领域。例如在专利文献1和2中记载了具有磷灰石型氧化物作为电解质的电解质-电极接合体。作为电解质，使用单晶或c轴取向的由La_XSi₆O_1.5X+12表示的镧和硅的复合氧化物。作为电极，使用铂以及由La_XSr_1-XCo_YFe_1-YO_α、Ba_XSr_1-XCo_YFe_1-YO_α或Sm_XSr_1-XCoO_α表示的氧化物陶瓷。在电极与电解质之间设置有中间层。中间层使用固溶了钐、钇、钆或镧的氧化铈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-176675号公报

专利文献2：美国专利申请公开第2010/0285391号说明书

发明内容

如专利文献1或2中所记载的那样，利用了氧化物离子传导性的固体电解质的装置尽管已提出了多种，但有想要进一步提高作为装置整体的氧化物离子传导性的要求。另外，前述装置在使用时尽管必须加热到适合于固体电解质的动作的温度，但为了缩短启动为止的时间和减少保温所必需的电力，有想要尽量使其在低温下工作的要求。

因此，本发明的课题是进一步提高具有固体电解质的装置的氧化物离子传导性。

为了解决前述课题，本发明人进行了深入研究，结果发现：使用特定的固体电解质作为具有氧化物离子传导性的固体电解质、并且在该固体电解质与电极之间配置了由特定的材料形成的氧化物的中间层的固体电解质接合体能够提高作为装置整体的氧化物离子传导性。

本发明是根据前述的认识而完成的，通过提供下述的固体电解质接合体而解决了前述课题，所述固体电解质接合体是具有阳极、阴极和位于它们之间的固体电解质的固体电解质接合体，其中，在所述阳极和所述阴极中的至少一者与所述固体电解质之间具有中间层，所述中间层由含有镧和稀土类元素(但镧和铈除外)的氧化铈形成，所述固体电解质含有镧的氧化物。

附图说明

图1是示出了本发明的固体电解质接合体的一个实施方式的沿厚度方向的断面的示意图。

图2是实施例1的电极层中使用的LSCFN粉末的扫描型电子显微镜图像。

图3是比较例3的电极层中使用的LSCF粉末的扫描型电子显微镜图像。

具体实施方式