(57)【要約】      （修正有）【課題】焼結性の高いインターコネクタを開発し、少なくとも一方の電極とインターコネクタの共焼成を行っても、出力性能を損なわない固体酸化物形燃料電池を提供する。【解決手段】Ａ群からなる空気極、Ｂ群からなる電解質、Ｃ群からなる燃料極、及び、Ｌａ及びＦｅを主成分としＦｅの５０ｍｏｌ％未満をＣｒまたはＴｉで置換したペロブスカイト型酸化物からなるインターコネクタを備えた固体酸化物形燃料電池Ａ群：ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）Ｂ群：安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートから選ばれる少なくとも一種Ｃ群：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、Ｂ群から選ばれる少なくとも１種との複合体を提供する。【選択図】図１
2006185697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ群からなる空気極、Ｂ群からなる電解質、Ｃ群からなる燃料極、及び、Ｌａ及びＦｅを主成分としＦｅの５０ｍｏｌ％未満をＣｒまたはＴｉで置換したペロブスカイト型酸化物からなるインターコネクタを備えた固体酸化物形燃料電池。
Ａ群：ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）
Ｂ群：安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートから選ばれる少なくとも一種
Ｃ群：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、Ｂ群から選ばれる少なくとも１種との複合体
【請求項２】
請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池が、円筒縦縞型、円筒横縞型、フラットチューブ型、モノリス型のいずれかであることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
【請求項３】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項４】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項５】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項６】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項７】
Ａ群からなる空気極、Ｂ群からなる電解質、Ｃ群からなる燃料極、及びインターコネクタからなる固体酸化物形燃料電池を形成する為のインターコネクタ材料であって、Ｌａ及びＦｅを主成分としＦｅの５０ｍｏｌ％未満をＣｒまたはＴｉで置換したペロブスカイト型酸化物からなるインターコネクタ材料。
Ａ群：ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）
Ｂ群：安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートから選ばれる少なくとも一種
Ｃ群：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、Ｂ群から選ばれる少なくとも１種との複合体
【請求項８】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料。
【請求項９】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料。
【請求項１０】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるで表される請求項７に記載のインターコネクタ材料。
【請求項１１】
一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池に係り、焼結性の高いインターコネクタを開発し、少なくとも一方の電極とインターコネクタの共焼成を行っても、出力性能を損なわない固体酸化物形燃料電池に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池は、空気極、電解質、燃料極、インターコネクタの４つの部材から構成される。各部材を成形・成膜するにあたり、少なくとも２種以上、望ましくは全ての部材を一度に焼結させること（共焼成または一体焼結と呼ばれる）が可能となれば、生産工程を短縮することが出来るが、各部材はそれぞれ役割が異なり、用いられる材料及びその特性も異なる為、達成は非常に困難とされている。中でもインターコネクタと他部材の共焼成は非常に難しい技術とされており、その理由として、従来のインターコネクタ材料に他部材と比較すると非常に焼結性が低いＬａＣｒＯ３が用いられていることにある。ＬａＣｒＯ３の焼結温度（１７００℃）で焼成すると、電極の多孔性が失われる為、高い出力を得ることが出来ない。また、元来ＬａＣｒＯ３は電子導電性が小さい。そこでＬａの一部をＳｒやＣａ等、Ｃｒの一部を遷移金属で置換することで、焼結性及び導電性を向上させる報告がなされている。
【０００３】
Ｌａの一部をＳｒで置換した（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３を焼結させるには１７００℃以上の高温を要する為、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３のＢサイトに種々の金属をドープし、焼成温度の低温化が図られている。（例えば、特許文献１参照。）。  
特許文献１によると、イオン導電性や還元安定性の観点から好ましいとされる金属のドープ量は３０ｍｏｌ％までに限られてしまい、焼結に必要な焼成温度は１６００℃以下にすることが出来ず、固体酸化物形燃料電池における他部材との共焼成に要求される共焼成温度の１４００℃前後まで焼成温度を下げることが出来ないという問題があった。平板型の燃料電池セルでは、インターコネクタと他部材を別々に焼結させ、後に機械的に積層すれば良いが、他部材と共焼成可能であると工数が低減するので好ましい。一方、円筒型、フラットチューブ型、モノリス型の燃料電池セルでは別々に焼結することは出来ない為、気相析出法や溶射法といった生産性の低い製法を取らざるを得ない。
【０００４】
Ｌａの一部をＣａで置換した（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ３は、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３と比較すると比較的低温で焼成することが可能である（例えば、特許文献２参照。）。
しかし（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ３において焼成時に発生するカルシウムクロメイトと呼ばれる液相成分が焼結性を向上させているが、共焼成時にはこの液相成分が他部材に移動してしまい、（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ３自身が焼結しない。そこでプリコート層と呼ばれる緻密層を設けることで液相成分の移動を抑制し焼結性が確保されている（例えば、特許文献３参照。）。
このような場合、緻密層を焼成等で別途成膜する必要があり、工数の増加につながるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２１９３６４号公報（第４頁、表１）
【特許文献２】特開平９−２４９４１９号公報（第５頁、表１）
【特許文献３】特開平５−１２１０８５号公報（第５頁、表１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、焼結性の高いインターコネクタを開発し、少なくとも一方の電極と、インターコネクタの共焼成を行っても、出力性能を損なわない固体酸化物形燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、Ａ群からなる空気極、Ｂ群からなる電解質、Ｃ群からなる燃料極、及び、Ｌａ及びＦｅを主成分としＦｅの５０ｍｏｌ％未満をＣｒまたはＴｉで置換したペロブスカイト型酸化物からなるインターコネクタを備えた固体酸化物形燃料電池
Ａ群：ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）
Ｂ群：安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートから選ばれる少なくとも一種
Ｃ群：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、Ｂ群から選ばれる少なくとも１種との複合体
を提供する。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池が、円筒縦縞型、円筒横縞型、フラットチューブ型、モノリス型のいずれかであることを特徴とする固体酸化物形燃料電池を提供する。
【０００９】
上記目的を達成するために請求項３記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池を提供する。
【００１０】
上記目的を達成するために請求項４記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池を提供する。
【００１１】
上記目的を達成するために請求項５記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池を提供する。
【００１２】
上記目的を達成するために請求項６記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表されるインターコネクタ材料を備えた請求項１または２に記載の固体酸化物形燃料電池する。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項７記載の発明によれば、Ａ群からなる空気極、Ｂ群からなる電解質、Ｃ群からなる燃料極、及びインターコネクタからなる固体酸化物形燃料電池を形成する為のインターコネクタ材料であって、Ｌａ及びＦｅを主成分としＦｅの５０ｍｏｌ％未満をＣｒまたはＴｉで置換したペロブスカイト型酸化物からなるインターコネクタ材料
Ａ群：ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）
Ｂ群：安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートから選ばれる少なくとも一種
Ｃ群：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、Ｂ群から選ばれる少なくとも１種との複合体
を提供する。
【００１４】
上記目的を達成するために請求項８記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料を提供する。
【００１５】
上記目的を達成するために請求項９記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料を提供する。
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１０記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３（０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５）で表されるで表される請求項７に記載のインターコネクタ材料を提供する。
【００１７】
上記目的を達成するために請求項１１記載の発明によれば、一般式が（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１）で表される請求項７に記載のインターコネクタ材料を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、焼結性の高いインターコネクタにより、固体酸化物燃料電池の作製において、少なくとも一方の電極とインターコネクタとを共焼成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
固体酸化物形燃料電池は、空気極、電解質、燃料極、インターコネクタの４つの部材から構成される。
【００２１】
固体酸化物形燃料電池の空気極には、高温、酸化雰囲気での安定性と高い電子導電性を持つことが要求されるので、一般式ＡＢＯ３（Ａ：Ｍｇを除くアルカリ土類金属、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種、Ｂ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種）で表されるペロブスカイト型酸化物が用いられる。中でもＬａＭｎＯ３、ＬａＣｏＯ３、ＬａＦｅＯ３をベースとし、それぞれのＡサイトをＭｇを除くアルカリ土類金属、Ｌａ、Ｃｅを除くランタノイド、Ｓｃ、Ｙから選ばれる少なくとも一種で置換したものや、各ＢサイトをＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種で置換したものが用いられる。空気極には、ガス拡散性と高い触媒活性が要求されるので、２０〜４０％の気孔率が必要となる。前記空気極材料を焼成法にて成形または成膜する場合には焼成温度は１０００℃以上１５００℃以下が望ましく、１５００℃を超えると、いずれの材料も気孔率を保持することは困難である。
【００２２】
固体酸化物形燃料電池の電解質には、高温、酸化還元両雰囲気での安定性と高いイオン導電性を有することが要求されるので、安定化ジルコニア、セリア系固溶体、ランタンガレートが用いられる。本明細書における安定化ジルコニアとは、ジルコニウムと価数が異なる金属で置換したジルコニアの総称である。安定化ジルコニアの安定化材料には、Ｃａ、Ｍｇ、希土類元素の少なくとも一種以上が用いられ、置換量は安定化ジルコニア１ｍｏｌに対して、酸化物として２〜２０ｍｏｌ％とするのが一般的である。中でも、Ｙ、Ｓｃで置換した安定化ジルコニアは高いイオン導電性を有するので好ましい。本明細書におけるセリア系固溶体とは、安定化ジルコニアと同様、価数の異なる希土類元素を置換したセリアの総称である。セリア系固溶体のドーパントとしては、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅを除くランタノイドの少なくとも一種が用いられ、置換量は１０〜４０ｍｏｌ％とするのが一般的である。中でも、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｙで１０〜２０ｍｏｌ％置換したセリアは高いイオン導電性を有するので好ましい。本明細書におけるランタンガレートとは、特開平１０−１１４５２０で公開されているように、ＬａＧａＯ３をベースとし、Ｌａの一部をＳｒで置換し、且つＧａの一部をＭｇで置換したペロブスカイト型酸化物の総称である。一般式は（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｇａ１−ｙＭｇｙ）Ｏ３（０＜ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．４）で表される。更に特開平１１−３３５１６４で公開されているように、ランタンガレートのＢサイトの一部をＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕのいずれかで置換しても良い。一般式は（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｇａ１−ｙ−ｚＭｇｙＭｚ）Ｏ３（０．０５≦ｘ≦０．３、０．０２５≦ｙ≦０．２９、０．０１≦ｚ≦０．１５、０．０２５≦ｙ＋ｚ≦０．３、Ｍ：Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ）で表される。電解質にはガスタイト性が要求され、相対密度は９５％以上が好ましい。前記電解質材料を焼成法にて成形または成膜する場合には焼成温度は１３００℃以上が必要であり、１５００℃を超えると、製造工程・使用材料によっては電極との反応により出力性能を低下させる原因となる。
【００２３】
固体酸化物形燃料電池の燃料極には、高温、還元雰囲気での安定性と高い電子導電性を持つことが要求されるので、金属であるＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一種と、前記電解質材料との複合体が用いられる。中でもＮｉは酸化されにくく、燃料利用率を上げることが出来るので好ましい。Ｎｉの一部または全てをＣｏとすることで硫黄被毒の抑制に効果があり、Ｎｉの一部または全てをＣｕ、Ｆｅとすることで、炭素析出の抑制に効果があるとされている。燃料極には、ガス拡散性と高い触媒活性が要求されるので、２０〜４０％の気孔率が必要となる。前記燃料極材料を焼成法にて成形または成膜する場合には金属源としてＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅの酸化物を使用し、焼成温度は１０００℃以上１５００℃以下が望ましく、１５００℃を超えると、いずれの材料も気孔率を保持することは困難である。
【００２４】
このように、インターコネクタを除く各部材を焼成法で成形・成膜するには、焼成温度が１３００℃〜１５００℃であることが望まれる。一方で、従来のインターコネクタであるＬａＣｒＯ３系材料は１６００℃以上で焼成するか、または別途緻密層を設けないと焼結させることは出来ない。つまり、ＬａＣｒＯ３系材料からなるインターコネクタと、該インターコネクタと隣接する多孔質電極との共焼成が不可能であることは勿論のことだが、多孔質電極上にＬａＣｒＯ３系材料からなるインターコネクタを焼結させることさえ不可能である。そこで、ＬａＣｒＯ３系材料以外に高い還元安定性を有する材料について調査したところ、ＬａＦｅＯ３系材料が該当した。
【００２５】
ＬａＦｅＯ３は焼結性が高く、１４００℃以下で容易に焼結させることが出来る。またＬａＣｒＯ３系材料には及ばないものの還元安定性は高く、１０００℃で酸素分圧が１×１０−１７（６％加湿Ｈ２ガスに相当）まで安定であることを我々は確認出来た。実働条件の下限値である１０００℃での酸素分圧１×１０−１８（２％加湿Ｈ２ガスに相当）まで安定領域を広げることが出来れば、インターコネクタとして使用可能である。そこで、ＬａＦｅＯ３のＦｅの５０％未満をＣｒまたはＴｉで置換することで、１０００℃における酸素分圧１×１０−１８以下でも安定な材料を見出した。その結果、少なくとも一方の電極と電解質と共焼成を行っても、ガスタイト性、還元安定性の高いインターコネクタを成膜でき、出力性能を損なわない固体酸化物形燃料電池を作製するに至った。Ｃｒの置換量が５０％以上となると、Ｃｒの場合は焼結性が低下し、電極との共焼成を行うとガスタイトなインターコネクタを作製出来ないので、高い出力性能を得ることが出来ない。Ｔｉの置換量が５０％以上となると、電子導電性が大きく低下し、高い出力性能を得ることが出来ない。
【００２６】
本発明における固体酸化物形燃料電池の形状は、円筒縦縞型、円筒横縞型、フラットチューブ型、モノリス型が好ましい。いずれの形状おいても、インターコネクタのみを焼成し、機械的に接合するのは困難である為である。ここで固体酸化物形燃料電池の形状について図を用いて詳細を説明する。
【００２７】
図１に円筒縦縞型燃料電池１０の一例を示す。空気極１を支持管とし、その外周を電解質２、燃料極３が形成されている。集電の為のインターコネクタ４は空気極１と隣接し、燃料極３と接することなく筒の長手方向に伸びている。インターコネクタの厚みは、ガスタイト性が確保できれば、電気抵抗の観点から薄ければ薄い方が好ましく、一般的に２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。インターコネクタの厚みが薄いことから、インターコネクタのみを焼成し、機械的に接合するのは困難である。図１に示す円筒縦縞型燃料電池の支持管が燃料極であっても同様のことが言える。
【００２８】
図２に円筒横縞型燃料電池１１の一例の断面図を示す。カルシア安定化ジルコニアからなる多孔質支持管５の外周を、燃料極３、電解質２、空気極１が形成され、これが単セルとなる。単セル同士は、空気極と隣接するセルの燃料極はインターコネクタ４で電気的に接続される。円筒縦縞型と同様、インターコネクタは薄い方が良く、加えて成膜面が円周方向の全周であることから、機械的に接合するのは極めて困難である。
【００２９】
図３にフラットチューブ型燃料電池１２の一例の断面図を示す。形状は円筒縦縞型燃料電池を扁平にしたものであって構造は類似している。空気極１を支持管とし、その外周を電解質２、燃料極３が形成されている。集電の為のインターコネクタ４は空気極１と隣接し、燃料極３と接することなく、紙面奥に向かって伸びている。インターコネクタは薄い方が好ましく、機械的に接合するのは困難である。
【００３０】
図４にモノリス型燃料電池１３の一例の断面図を示す。モノリスとは一体焼結型スタックを総称する。空気極１、インターコネクタ４、燃料極３を積層したグリーンシートと、空気極１、電解質２、燃料極３を積層したグリーンシートを折り曲げ、各々の積層体を交互に重ね合わせた後、一体焼成して作製される。同様にインターコネクタは薄い方が好ましく、機械的に接合するのは困難であるし、元来の目的である共焼成に反する。
【００３１】
なお、平板型燃料電池で本明細書に記載の燃料電池を平板型としても何ら問題はなく、共焼成により工数の低減を見込むことが出来る。
【００３２】
本発明におけるＬａＦｅＯ３のＦｅの一部をＣｒで置換したＬａ（Ｆｅ，Ｃｒ）Ｏ３のＬａの一部をＳｒ等のアルカリ土類金属、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅを除くランタノイドで置換しても良い。中でもＬａとイオン半径の近いＳｒが最も好ましい。一般式（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３で表されるペロブスカイト型酸化物において、０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５が好ましい。Ｌａの一部をＳｒで置換することにより電子導電性を向上させることが出来る。
【００３３】
更に電子導電性を向上させる為、Ｂサイトの一部をＭｎ等の遷移金属で置換しても良い。一般式（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）で表されるペロブスカイト型酸化物において、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１が好ましい。
【００３４】
本発明におけるＬａＦｅＯ３のＦｅの一部をＴｉで置換したＬａ（Ｆｅ，Ｔｉ）Ｏ３のＡサイトの一部をＳｒ等のアルカリ土類金属、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅを除くランタノイドで置換しても良い。中でもＬａとイオン半径の近いＳｒが最も好ましい。一般式（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３で表されるペロブスカイト型酸化物において、０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５が好ましい。Ｓｒで置換することにより電子導電性は向上する。
【００３５】
更に電子導電性を向上させる為、Ｂサイトの一部をＭｎ等の遷移金属で置換しても良い。一般式（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３（Ｍ：Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）で表されるペロブスカイト型酸化物において、０≦ｘ≦０．０５、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．１が好ましい。
【００３６】
ベース組成であるＬａＦｅＯ３のＬａをＳｃ、Ｙ、Ｃｅを除くランタノイドに置換しても、ＬａＦｅＯ３と同程度の耐還元性は見込めるが、材料コストを考慮するとＬａが最も好ましい。更に、還元安定性を向上させるＣｒ及びＴｉの２種を同時に置換しても同様の効果が得られることが考えられる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明におけるインターコネクタ材料の作製方法及び評価方法と、該インターコネクタを備えた固体酸化物形燃料電池の作製方法及び評価方法を示す。
【００３８】
［バルク体による焼結性・導電性評価］
ＬａＦｅＯ３系材料バルク体の出発物質として、水酸化ランタン、炭酸ストロンチウム以外は各種金属酸化物を用いた。各種出発物質を化学量論比に従い秤量し、水を添加して湿式混合したスラリーを乾燥した後、粉末を１１００℃で１０時間保持の仮焼を行った。仮焼粉末を平均粒子径が１μｍ前後になるまで湿式粉砕し、乾燥させた粉末を２００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形を行いグリーン体を得て、１４００℃で２時間保持の焼成を行った。得られたバルク体はアルキメデス法により相対密度を算出した。またバルク体を１０００℃、酸素分圧１０−１８の雰囲気に一晩曝した後表面の状態を観察し、還元安定性を評価した。バルク体について１０００℃、酸素分圧０．２および１０−１８の雰囲気にて、直流４端子法による導電率測定を行い、各導電率の逆数の和の１／２を抵抗値として算出した。比較であるＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３、Ｌａ０．８Ｃａ０．２ＣｒＯ３の粉末は噴霧熱分解法で作製し、各々のバルク体データを記載した。
【００３９】
［燃料電池セルの作製と発電評価］
バルク体による調査で、焼結性及び還元安定性に問題がないと判断されたＬａＦｅＯ３系材料について、該材料をインターコネクタに備えた円筒縦縞型の固体酸化物形燃料電池セルを作製し、発電試験を行った。セルの作製方法は以下の通りである。
【００４０】
（１）空気極集電層（支持管）の成形
組成がＬａ０.８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３で表されるＳｒをドープしたランタンマンガナイトを固相法で作製後、熱処理して空気極原料粉末を得た。平均粒子径は３μｍとした。該粉末１００重量部、バインダー（メチルセルロース）１０重量部、溶媒（水）２０重量部、と混合し、杯土を得て、押出成形法を用いて焼成後の厚みが２ｍｍとなるよう、円筒状成形体を作製した。
【００４１】
（２）インターコネクタの成膜
平均粒子径は１μｍである各種インターコネクタ材料を、前記の通り固相法で作製した。該粉末１００重量部、溶媒（α−テルピネオール）４０重量部、バインダー（ポリビニルブチラール）１０重量部、分散剤（ポリカルボン酸アミン）１重量部とを混合した後、十分混練してペーストを調整した。前記ペーストをスクリーン印刷法を用いて焼成後の厚みを２０μｍとなるよう、空気極上にインターコネクタを成膜した。
【００４２】
（３）電解質の成膜
組成が（ＺｒＯ２）０．９（Ｙ２Ｏ３）０．１で表されるイットリア安定化ジルコニア（以下ＹＳＺと表記）を共沈法で作製後、熱処理して電解質原料粉末を得た。平均粒子径は０.５μｍとした。該粉末４０重量部、溶媒（エタノール）１００重量部、バインダー（エチルセルロース）２重量部、分散剤（ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビタンセスキオレート）１重量部とを混合した後、十分攪拌してスラリーを調整した。前記スラリーを用いて、空気極上にスラリーコート法を用いて焼成後の膜厚が３０μｍとなるよう成膜した。
【００４３】
（４）空気極／インターコネクタ／電解質の共焼成
インターコネクタ及び電解質が成膜された空気極支持管の焼成を行った。焼成条件は１４００℃、２時間保持とした。
【００４４】
（５）燃料極の成膜と焼成
ＮｉＯ粉末とＹＳＺ粉末の混合物を湿式混合法で作製後、熱処理して燃料極原料粉末を得た。ＮｉＯとＹＳＺの混合比は、重量比で７０：３０とした。平均粒子径を３μｍとした。該粉末１００重量部、溶媒（エタノール）５００重量部、バインダー（エチルセルロース）２０重量部、分散剤（ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル）５重量部、消泡剤（ソルビタンセスキオレート）１重量部、可塑剤（フタル酸ジブチル）５重量部とを混合した後、十分攪拌してスラリーを調整した。前記スラリーを、燃料側電極反応層上に燃料側集電層をスラリーコート法を用いて成膜した。その後、１３５０℃で２時間保持の焼成を行った。焼成後の膜厚は１００μｍとした。
【００４５】
作製した燃料電池セルの発電条件は、１０００℃、０．３Ａ／ｃｍ２、ＦＵ８０％、燃料ガス：３％加湿水素、酸化ガス：空気、とした。比較として、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３、Ｌａ０．８Ｃａ０．２ＣｒＯ３をインターコネクタとした燃料電池セルを作製し、データを記載した。いずれも膜厚は２０μｍとした。
【００４６】
実施例１から１２、及び比較例１から８をもって、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ値及びｙ値の適正範囲を調査した。
【００４７】
［実施例１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００４８】
［実施例２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００４９】
［実施例３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５０】
［実施例４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５１】
［実施例５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５２】
［実施例６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５３】
［実施例７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５４】
［実施例８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５５】
［実施例９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５６】
［実施例１０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５７】
［実施例１１］
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５８】
［実施例１２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００５９】
［比較例１］ 
（Ｌａ０．８Ｓｒ０．２）ＣｒＯ３粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６０】
［比較例２］ 
（Ｌａ０．８Ｃａ０．２）ＣｒＯ３粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６１】
［比較例３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６２】
［比較例４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６３】
［比較例５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６４】
［比較例６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６５】
［比較例７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６６】
［比較例８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００６７】
実施例１から１２、及び比較例１から８の調査結果を表１にまとめた。
【００６８】
【表１】
2006185697.tif 000003
【００６９】
表１に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３バルク体の相対密度及び還元安定性を示す。Ｃｒ量０．４までは相対密度９５％以上を確保できた。またＣｒで置換することでいずれも還元安定性を確保できた。Ｃｒで置換していない（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）ＦｅＯ３は、還元雰囲気に一晩曝した後に表面が粉末化してしまい、還元安定性を確保できなかった。一方、既存材料であるＬａ０．８Ｃａ０．２ＣｒＯ３は、相対密度９５％を確保できるものの、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３はほとんど焼結が進行していない。本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３はバルク体においてＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３よりも焼結性において優れることが示された。
【００７０】
表１に、導電率から算出した抵抗率を示す。Ｃｒ量が多くなると抵抗率が若干増加する傾向が見られるが、これは気孔率の違いによるものと考えられる。また、Ｓｒ量が多くなると抵抗率は減少する傾向が見える。本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３の抵抗率は、１〜２Ωｃｍ程度であった。既存材料であるＬａ０．８Ｃａ０．２ＣｒＯ３の抵抗率は０．２Ωｃｍであり、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３よりも小さい値であった。算出した抵抗率の差からセルの電位低下の影響を算出すると、インターコネクタの膜厚が２０μｍの場合、０．３Ａ／ｃｍ２の電流を流した時の円筒セルの電位低下の差は４〜８ｍＶである。このことから、出力性能には大きな影響がないと推測される。
【００７１】
表１に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３をインターコネクタとした燃料電池セルの前記発電条件での電位を示す。Ｃｒ量が０．４までは０．６Ｖ以上の良好な結果を得ることが出来たが、Ｃｒ量が０．５となると電位が大きく低下した。これは焼結性の低下によるガスタイト性の低下が原因である。一方、既存材料であるＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３をインターコネクタとした燃料電池セルでは、前記発電条件では発電することが出来なかった。これはガスタイトなインターコネクタを作製できなかったことが原因である。以上より、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３はいずれの組成においても、既存材料より電極と共焼成する為のインターコネクタとして良好な材料であることが明らかである。また（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３における、より好ましいｘ及びｙの値は０≦ｘ≦０．１、０．１≦ｙ≦０．４である。
【００７２】
実施例１６から３０、及び比較例１、２、３、５、７及び９〜１１をもって、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ値及びｙ値の適正範囲を調査した。
【００７３】
［実施例１３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７４】
［実施例１４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７５】
［実施例１５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７６】
［実施例１６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７７】
［実施例１７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７８】
［実施例１８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００７９】
［実施例１９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８０】
［実施例２０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８１】
［実施例２１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８２】
［実施例２２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．２とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８３】
［実施例２３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．３とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８４】
［実施例２４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．４とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８５】
［比較例９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８６】
［比較例１０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．０５、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８７】
［比較例１１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３におけるｘ＝０．１、ｙ＝０．５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００８８】
実施例１６から３０、及び比較例１、２、３、５、７及び９〜１１の調査結果を表２にまとめた。
【００８９】
【表２】
2006185697.tif 000004
【００９０】
表２に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３バルク体の相対密度及び還元安定性を示す。Ｔｉ量に係らず相対密度９５％以上を確保でき、還元安定性も確保できた。本発明の（（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３はバルク体においてＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３よりも焼結性において優れることが示された。
【００９１】
表２に、導電率から算出した抵抗率を示す。Ｔｉ量が多くなると抵抗率が増加することが判る。また、Ｓｒ量が多くなると抵抗率は減少することが判る。本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３の抵抗率は、１〜５Ωｃｍ程度であった。既存材料であるＬａ０．８Ｃａ０．２ＣｒＯ３の抵抗率は０．２Ωｃｍであり、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３よりも小さい値であった。算出した抵抗率の差からセルの電位低下の影響を算出すると、インターコネクタの膜厚が２０μｍの場合、０．３Ａ／ｃｍ２の電流を流した時の円筒セルの電位低下の差は４〜２０ｍＶである。このことから、出力性能には大きな影響がないと推測される。一方、Ｔｉ量が０．５となると抵抗率は２０〜３０Ωｃｍとなり、電位低下は最大１２０ｍＶと算出され、大幅な電位低下が予想される為、好ましくないことが推測される。
【００９２】
表２に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３をインターコネクタとした燃料電池セルの前記発電条件での電位を示す。Ｔｉ量が０．４までは０．６Ｖ以上の良好な結果を得ることが出来たが、Ｔｉ量が０．５となると電位が大きく低下した。これは電子導電性の低下が原因である。以上より、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＴｉｙ）Ｏ３はいずれの組成においても既存材料よりインターコネクタとして良好な材料であることが明らかである。また（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙＣｒｙ）Ｏ３における、より好ましいｘ及びｙの値は０≦ｘ≦０．１、０．１≦ｙ≦０．４である。
【００９３】
実施例３１から６２をもって、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭの種類及びｘ、ｙ、ｚ値の適正範囲を調査した。
【００９４】
［実施例２５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００９５】
［実施例２６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００９６】
［実施例２７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００９７】
［実施例２８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００９８】
［実施例２９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【００９９】
［実施例３０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１００】
［実施例３１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０１】
［実施例３２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０２】
［実施例３３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０３】
［実施例３４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０４】
［実施例３５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０５】
［実施例３６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０６】
［実施例３７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０７】
［実施例３８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０８】
［実施例３９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１０９】
［実施例４０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１０】
［実施例４１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１１】
［実施例４２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１２】
［実施例４３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１３】
［実施例４４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１４】
［実施例４５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１５】
［実施例４６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１６】
［実施例４７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１７】
［実施例４８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１８】
［実施例４９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１１９】
［実施例５０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２０】
［実施例５１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２１】
［実施例５２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２２】
［実施例５３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２３】
［実施例５４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２４】
［実施例５５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２５】
［実施例５６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１２６】
実施例３１から６２の調査結果を表３にまとめた。
【０１２７】
【表３】
2006185697.tif 000005
【０１２８】
表３に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３バルク体の相対密度及び還元安定性を示す。Ｃｒ量、Ｍ量、Ｍの種類に係らず相対密度９５％以上を確保でき、還元安定性も確保できた。また、Ｃｏ、Ｃｕを添加することにより焼結性の向上も見られた。
【０１２９】
表３に、導電率から算出した抵抗率を示す。Ｓｒ量、Ｃｒ量に関わらず、遷移金属Ｍを添加することにより抵抗率が減少することが判る。本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３の抵抗率は、０．５〜１．１Ωｃｍ程度であった。
【０１３０】
表３に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３をインターコネクタとした燃料電池セルの前記発電条件での電位を示す。遷移金属Ｍを添加することにより、燃料電池セルの電位が概ね向上した。電子導電性の向上が影響しているものと考えられる。例外として、（Ｌａ０．９５Ｓｒ０．０５）（Ｆｅ０．８Ｃｒ０．１Ｃｕ０．１）Ｏ３及び（Ｌａ０．９５Ｓｒ０．０５）（Ｆｅ０．８Ｃｒ０．１Ｎｉ０．１）Ｏ３では、置換しないものと比較して電位が低下したが、該サンプルの起電力は他と比較してやや低めであったが、イオン導電性がやや大きいことが原因であると推察している。以上より、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＣｒｙＭｚ）Ｏ３はいずれの組成においても既存材料よりインターコネクタとして良好な材料であることが明らかである。また、より好ましいｘ、ｙ、ｚの値は０≦ｘ≦０．０５、０．１≦ｙ≦０．４、０≦ｚ≦０．１（Ｍ：Ｍｎ）、０≦ｚ≦０．０５（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）である。
【０１３１】
実施例６３から９４をもって、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭの種類及びｘ、ｙ、ｚ値の適正範囲を調査した。
【０１３２】
［実施例５７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３３】
［実施例５８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３４】
［実施例５９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３５】
［実施例６０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３６】
［実施例６１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３７】
［実施例６２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３８】
［実施例６３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１３９】
［実施例６４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４０】
［実施例６５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４１】
［実施例６６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４２】
［実施例６７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４３】
［実施例６８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４４】
［実施例６９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４５】
［実施例７０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４６】
［実施例７１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４７】
［実施例７２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４８】
［実施例７３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１４９】
［実施例７４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５０】
［実施例７５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５１】
［実施例７６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５２】
［実施例７７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５３】
［実施例７８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５４】
［実施例７９］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５５】
［実施例８０］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５６】
［実施例８１］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５７】
［実施例８２］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｍｎ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５８】
［実施例８３］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１５９】
［実施例８４］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｏ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１６０】
［実施例８５］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１６１】
［実施例８６］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｎｉ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１６２】
［実施例８７］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．０５とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１６３】
［実施例８８］ 
（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３におけるＭ＝Ｃｕ、ｘ＝０．０５、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１とした粉末を前記方法で作製した。前記方法に従い、バルク体の評価、燃料電池セルの評価を行った。
【０１６４】
実施例６３から９４の調査結果を表４にまとめた。
【０１６５】
【表４】
2006185697.tif 000006
【０１６６】
表４に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３バルク体の相対密度及び還元安定性を示す。Ｔｉ量、Ｍ量、Ｍの種類に係らず相対密度９５％以上を確保でき、還元安定性も確保できた。また、Ｃｏ、Ｃｕを置換することにより焼結性の向上も見られた。
【０１６７】
表４に、導電率から算出した抵抗率を示す。Ｓｒ量、Ｔｉ量に関わらず、遷移金属Ｍを添加することにより抵抗率が減少することが判る。本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３の抵抗率は、０．５〜１．３Ωｃｍ程度であった。
【０１６８】
表４に、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３をインターコネクタとした燃料電池セルの前記発電条件での電位を示す。遷移金属Ｍを添加することにより、全ての燃料電池セルの電位が向上した。電子導電性の向上が影響しているものと考えられる。以上より、本発明の（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１−ｙ−ｚＴｉｙＭｚ）Ｏ３はいずれの組成においても既存材料よりインターコネクタとして良好な材料であることが明らかである。また、より好ましいｘ、ｙ、ｚの値は０≦ｘ≦０．０５、０．１≦ｙ≦０．４、０≦ｚ≦０．１（Ｍ：Ｍｎ）、０≦ｚ≦０．０５（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の１例に係る円筒縦縞型燃料電池を示す図である。
【図２】本発明の１例に係る円筒横縞型燃料電池を示す図である。
【図３】本発明の１例に係るフラットチューブ型燃料電池を示す図である。
【図４】本発明の１例に係るモノリス型燃料電池を示す図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１  …空気極
２  …電解質
３  …燃料極
４  …インターコネクタ
５  …多孔質基体管
１０…円筒縦縞型燃料電池
１１…円筒横縞型燃料電池
１２…フラットチューブ型燃料電池
１３…モノリス型燃料電池
【図１】
2006185697.tif 000007
【図２】
2006185697.tif 000008
【図３】
2006185697.tif 000009
【図４】
2006185697.tif 000010