(57)【要約】【課題】固体電解質燃料電池部品を提供する。【解決手段】この部品は電解質層（４２）および電極層（４０、４４）を流延成形して取扱い可能な生テープを形成することにより形成される。この生テープを、両方向に向けられたループを持つＳ字形中央部分を有する形態にコイル巻きして、陽極面を呈する第１長さ方向チャンネル（４６）と、陰極極面を呈する第２長さ方向チャンネル（４８）とを設けるようにする。コイル巻き後、組立体を焼成して固体焼結製品を製造する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、陰極および固体電解質を有する部品を製造する方法において、テープ流延成形を使用して凝集性だが可撓性である生テープを生成し、この生テープを焼成して剛性部品を製造し、上記生テープは、各々がキャリア液に分散された金属／セラミック粒子よりなる夫々のスラリーから得られる少なくとも３つの層を備えていることを特徴とする部品を製造する方法。
【請求項２】
上記部品は燃料電池部品であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記部品はガス流の電気分解または電気触媒反応に使用するための部品であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記生テープは、少なくとも３種のスラリーを互いの上に流延し、キャリア液を蒸発させることによって形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記生テープは、少なくとも３つの別体のリボンを流延成形し、これらのリボンを、好ましくはローラに通すことによって相互に押し付けることによって形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
陽極および陰極のうちの一方または両方は異なる組成のスラリーから流延成形された複数の層により構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
焼成中、形成される電極にガス流路を残すように焼去される材料のウエッブまたはメッシュが上記複数の層間に介在されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
キャリア液は分散剤、バインダおよび可塑剤のうちの１種またはそれ以上よりなることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
各々のスラリー中の粒子はイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）に基づいて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
陽極スラリーはＹＳＺ粒子およびＮｉまたはＮｉＯ粒子を含有しており、陰極スラリーはＹＳＺ粒子およびＳｒドープＬａＭｎＯ３粒子を含有していることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
焼成前に生テープを扱って所望の形状を形成させる更なる工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
生テープを巻いて部品の中心に両方向に向けられたループを形成させて中央ウエッブにより分離された長さ方向チャンネルを形成し、これらのチャンネルの一方はテープの陽極面により包囲されており、他方は陰極面により包囲されていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
生テープには、電極層より幅広く、その一方の側面から突出している電解質層が形成されており、焼成前、生テープは円筒形形状に巻かれ、突出している電解質層はそれ自身に閉鎖されて部品の一端にシールを形成していることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
燃料電池または電気化学装置に使用するための部品であって、中央ウエッブにより２つのチャンネルに分割された概ね細長い管状形状を有しており、チャンネルのうちの一方はこれを通る材料に対して陽極面を呈しており、他方のチャンネルはこれを通る材料に対して陰極面を呈しており、更に上記陽極と陰極との間に固体電解質を備えていることを特徴とする燃料電池または電気化学装置に使用するための部品。
【請求項１５】
陽極層、電解質層および陰極層を有する可撓性テープを巻いて部品の中心に両方向に向けられたループを形成して上記中心ウエッブにより分離された上記長さ方向チャンネルを形成することにより形成されることを特徴とする請求項１４に記載の部品。
【請求項１６】
可撓性テープはスラリーの流延および溶媒の蒸発により形成される生テープであり、巻かれた後、焼成されて剛性部品を形成することを特徴とする請求項１５に記載の部品。
【請求項１７】
請求項１４から請求項１６のうちのいずれか１項に記載の多数の部品を備えている燃料電池。
【請求項１８】
請求項１から請求項１３のうちのいずれか１項に記載の方法により製造される多数の部品を備えている燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物燃料電池に関し、またガス系方法における電気触媒反応および電気分解に使用するための燃料電池に類似した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かなりの研究および開発の労力にもかかわらず、燃料電池は未だに首尾よく商業化されていない。平らな板状および管状の２つの基本構成における固体酸化物燃料電池を開発するのに徐々なる進歩がなされてきたが、コストが高いままであり、シールおよび相互連結の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこれらの問題に取り組む根本的な手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一面において、陽極、陰極および固体電解質を有する部品を製造する方法において、テープ流延成形を使用して凝集性だが可撓性である生テープを生成し、この生テープを焼成して剛性部品を製造し、生テープは、各々がキャリア液に分散された金属／セラミック粒子よりなる夫々のスラリーから得られる少なくとも３つの層を備えている、部品を製造する方法を提供する。
【０００５】
他の面において、本発明は、燃料電池または電気化学装置に使用するための部品であって、中央ウエッブにより２つのチャンネルに分割された概ね細長い管状形状を有しており、チャンネルのうちの一方はこれを通る材料に対して陽極面を呈しており、他方のチャンネルはこれを通る材料に対して陰極面を呈しており、更に上記陽極と陰極との間に固体電解質を備えている、燃料電池または電気化学装置に使用するための部品を提供する。
【０００６】
更に、本発明は、本発明による、または本発明の方法により製造された部品を備えている燃料電池を提供する。
【０００７】
本発明の好適な特徴およびその利点は以下の説明および請求項から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１を参照して説明すると、固体酸化物燃料電池は陽極１０と、陰極１２と、固体電解質１４とを備えている。この電池は、水素（この水素はそのものとして存在してもよいし、或いは炭化水素燃料中に存在してもよい）と、酸素（この酸素はそのものとして存在してもよいし、或いは空気中に存在してもよい）とを電気化学的に化合することによって電気を生じる。酸素は外部回電子を受取って陰極１２で還元されてＯ２−イオンを形成し（化（１））、これらのイオンは固体電解質を通して陽極１０に導かれる。陽極／電解質界面において、水素は酸化されてＨ２Ｏを形成し、電子を放出して外部回路に戻す（化（２））。
【０００９】
【化１】
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【００１０】
【化２】
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【００１１】
３つの部品の各々は接触しているいずれの他の部品とも反応してはいけなく、作動温度で安定でなければならなく、３つすべての部品は同様な熱膨張率を有していなければならない。陽極１０および陰極１２は高い電気伝導度と、ガスを電極／電解質界面に達せさせるべく十分な多孔度とを必要とする。比較においては、電解質はガスの流れを防ぐように濃密でなければならなく、またＯ２−イオンを最小の抵抗で透過させるように高い酸素イオン伝導度と、できるだけ小さい電子輪率を有していなければならない。
【００１２】
燃料電池の或る公知の種類はイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を使用している。陽極はＹＳＺをＮｉと混合してなり、陰極はＹＳＺをＳｒドープＬａＭｎＯ３と混合してなる。このＹＳＺは、電解質と同様な熱膨張を得るのに役立ち、また３重相境界（陽極／陰極材料とガス相との間の接触領域）を増大するように作用する。
【００１３】
現在のところ、燃料電池の２つの主な種類が既存する。一方は、図１に示す幾何形状における平らな板平が相互連結部により分離されて互いに重ねられている平らな電池である。他方は、材料が内面陰極と外面陽極とを有する管に形成されている管状電池である。空気および燃料（水素源）が対応する電極上に通される。
【実施例】
【００１４】
図２を参照して説明すると、本発明は電極および電解質の構造を形成するためにテープ流延成形方法を使用する。方法としてのテープ流延成形はそれ自身、公知であるが（例えば、リチャード・Ｅ・ミストラーおよびエリック・Ｒ・ツウィネームによる「テープ流延成形理論」を参照）、以前、陽極または陰極のような単層を製造するためにのみ、燃料電池の分野で使用されてきた。
【００１５】
テープ流延成形はセラミックおよび／または金属材料の薄いシートの製造である。セラミック／金属粉末を種々の有機物質、すなわち、溶剤、分散剤、バインダおよび可塑剤と共にボールミルにより混合し、個々の粒子をスラリー全体にわたって均一な分布に保持する。
【００１６】
図２でわかるように、スラリー２０をドクターブレード２４により移動しているキャリア表面２２に流延させる。キャリア表面２２は適切にはガラス板でも、マイラーシートでもよい。溶媒が蒸発すると、取り扱いおよび操作し得る可撓性「生」テープを生じる。次いで、この生テープを焼成して残留有機物質を除去し、且つ硬質で剛性の焼結物を生じる。ボール粉砕段階は、軟質の凝集物すべてを破壊し、粉末を十分に分散するのに重要である。ボール粉砕は、普通、粉末、溶媒および分散剤に対して行い、その後、可塑剤を添加し、混合物全体がより遅い速度で更なるボール粉砕を受ける。スラリーを脱気し、一定の流延速度を維持することにより、生テープの一定の厚さおよび滑らかな表面仕上げを確保する。
【００１７】
図３は３種のスラリー２０a、２０ｂ、２０ｃを単一のキャリア表面に次々に流延し、かくして単一のユニットとして扱い、且つ焼成して剛性の一体構造を生じることができる３層生テープを生じる装置を示している。３種のスラリーに適当な物質を使用することにより、陽極、陰極および固体電解質を備えている燃料電池部品が製造される。好適な組成は以下の如くである。
陽極      ＹＳＺおよび燃料条件下でＮｉに還元されるＮｉＯ
陰極      ＹＳＺおよびＳｒドープＬａＭｎＯ３
電解質    ＹＳＺ（８~１０モル％イットリア、残部がジルコニア）
【００１８】
図３の多流延構成の１つの変更例は以下の如くである。まず、電解質層を付着し、この電解質層が部分的に乾燥されると、一つの電極層を頂部に付着する。この複合体をいくらか乾燥し、その後、２層複合体を折り返し、第２電極層を頂部に付着する。
【００１９】
他の変更例はテープ流延成形により３つの別々のリボンを製造し、これらのリボンを粘着および圧力付与により、例えば、ローラ間に通すことにより結合することである。これは電解質の厚さを更に減少させる利点がある。
【００２０】
前述の方法のいずれかにより製造された３層構造体はユニットとして扱い且つ焼成（共同焼成）することができる単一の部品を構成する。これは、各電解質または電極層が別々に形成されて焼成される従来のテープ流延成形の使用と対照的である。
【００２１】
これらの燃料電池部品はテープ流延および焼成により簡単に製造することができ、その結果、平らな板状部品となる。しかしながら、本発明はまたテープ流延成形の使用により可能になる燃料電池の新規な形態を提供する。
【００２２】
図４を参照して説明すると、陽極４０と、電解質４２と陰極４４とを有する３層テープを焼成前に生の状態であるうちに巻きつける。この巻きつけは部品の中心に両方向に向いたループをＳ形状に生じ、かくして中心ウエッブ５０により分離された長さ方向チャンネル４６、４８を形成するものである。一方のチャンネル４６は陽極材４０の表面を有しており、他方のチャンネル４８は陰極材４４の表面を有している。代表的には、巻かれた部品の全横断面は約５０ｍｍであってもよく、チャンネル４６、４８は各々、約５ｍｍの幅を有している。この部品は０．２ｍｘ２ｍのテープから巻かれてもよい。
【００２３】
使用の際、空気をチャンネル４８に通して陰極４４に接触させ、水素（または水素含有燃料）をチャンネル４６に通して陽極４０に接触させる。陽極および陰極は多孔性であり、好ましくは焼く５０％の多孔度であり、かくして、空気および水素は陽極層および陰極層を透過し、チャンネル４６、４８に面している部品と全く接触していない。
【００２４】
かくして、図４に示す構成は、製造が簡単であり、コンパクトな寸法内の大きな活性領域をもたらし、且つ平らな板状および管状の燃料電池寸法形状の最良の特徴を合わせ持つ燃料電池部品をもたらす。
【００２５】
図５は図４の実施例の変更例を示している。この変更例は、電解質層４２が濃密であって不透過性であることを使用している。図５においては、電解質層４２は電極層４０、４４より大きい幅のものであり、かくして、これらの層を巻くか或いはコイル状にすると、突出部分４２a、４２ｂを形成する。突出部分４２aをプレスして平坦化端部（図５Ｂ）を形成し、次いで、この平坦化端部を折り返して練り歯磨き管のようにシールを形成する。次いで、この組立体を焼成して一端がシールされた剛性部品を形成する。
【００２６】
他端部の突出部分４２ｂは部品を燃料および空気マニホールドのようなガス源に連結するのに使用し得る。
【００２７】
［物質の選択］
前述の実施例はＹＳＺ物質の使用に基づいている。このような物質は本発明を実施するのに現在のところ好適であり、テープの多層の共同焼成を使用する場合、高ジルコニア物質の使用が特に有利であると思われる。しかしながら、本発明を実施するのに、他の物質を使用してもよい。
【００２８】
電解質は酸素イオンまたはプロトンまたはそれらの両方を移送することが可能なイオン伝達性酸化物であるべきである。代表的な物質としては、イットリアージルコニウムに加えて、スカンジア安定化ジルコニア、酸化セリウム系物質、没食酸ランタン物質および酸化物プロトン導体、例えば、バリウムセラート、ジルコン酸ストロンチウム、およびアルカリ土類ストロンチウムまたはバリウムまたは希土類またはイットリウムまたはスカンジウムを含めて、セリウム、ニオビウムまたはジルコンに基づいた灰チタン石が挙げられる。
【００２９】
別な空気電極物質は、ランタンストロンチウムコバルテート、ランタンストロンチウム鉄酸化物、および同じ他没食酸塩格子におけるマンガン、コバルトおよび鉄の種々の組合せに基づいている。
【００３０】
燃料電極は、ニッケルジルコニアサーメットに加えて、銅ジルコニアサーメット、銅セリアサーメット、ニッケルセリアサーメット、クロム酸ランタンに基づいた灰チタン石、およびイットリア、ジルコニア、チタン自身、またはこれらと集電物質との組合せに基づいた蛍石を使用し得る。
【００３１】
要約すると、本発明は、単独で酸化物または／およびプロトンイオン活性を持つ電解質と、空気（または酸素または他の酸化剤）の還元および水素、炭化水素、改質炭化水素または他の適切な燃料の酸化において機能するように適切な接触、電子およびイオン活性を持つ電極とを有する任意の酸化物燃料電池に適用し得る。
【００３２】
［方法の実施例］
ＹＳＺ系スラリーをテープ流延成形し、テープ処理する幾つかの特定の例を以下に示す。
【００３３】
２つのＹＳＺ粉末源を使用した。ピケム社から第１粉末を得た。この粉末は下記の分析値を有している。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
残部：ジルコニア
平均粒径：０．２１ｍ
表面積：６．９ｍ２／ｇ
【００３６】
他の粉末はチオキシド社製であった（分析値利用不可能）。チオキシド社製の粉末をバインダと予め混合したが、６００℃で夜通し加熱することによってバインダを除去した。
【００３７】
０．４ｍないし２０００ｍの検出限度ＬＳ粒径分析器により解凝集なしで粒径分布を測定した。検出に先立って、１０秒の超音波拡販を行った。検出された最も大きい粒子は４ｍ（ピケム社）および５ｍ（チオキシド社）であり、両粉末は０．４ｍより小さい粒子を含有していた。ＬＳ粒径分析器はモード粒径が１．４３ｍ（ピケム社）および１．７２ｍ（チオキシド社）であることを示した。
【００３８】
多数の分散剤、つまり、トリエタノールアミン、クエン酸、ニシン魚油、オレイン酸、燐酸エステル（酸形態）およびポリエチレングリコールを調査した。チオキシド社の製品の場合に、トリエタノールアミンが良好に作用することがわかり、ピケム社の製品の場合、燐酸エステルの量がＹＳＺ１０ｇあたり１．５ｇ未満、好ましくは０．０５〜０．１２ｇに保たれた。
【００３９】
プラネタリボールミルおよびチオキシド社のＹＳＺを使用し、またバインダとしてポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を使用してテープを製造した。スラリーの組成は以下の如くであった。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
製造されたテープは可撓性であり、ＰＶＢを使用した場合に少ないバインダが必要とされ、ＰＶＢが良好な結合特性を有していることを示した。両テープとも、Mylar（登録商標）リアからよりも、ガラスキャリアからの方が除去容易性が良好であった。
【００４２】
ＰＶＢバインダの場合のテープは「粘着性」であるとわかり、それら自身と接触すると、離し難かった、ＴＧＡ分析の結果、両バインダは６００℃近くで完全に除去された。
【００４３】
テープを数区分に切断し、種々の焼成速度および温度にさらした。これらのテープはサフィル焼成ブロック上で平らに焼成された。
【００４４】
１．５℃／分ないし６００℃／分でゆっくり加熱し、有機物質を除去することによりテープの多孔度を大きく高めた。ＰＭＭＡバインダの場合のテープはより高いバインダ対粉末比に因りＰＶＢよりも大きい孔径を有している。両テープは非常にもろかった。
【００４５】
また、１．５℃／分ないし６００℃／分でゆっくり加熱し、１０００℃（１１．５℃／分）まで急速に加熱し、且つこの温度に５時間、保持することにより、ＰＭＭＡバインダの場合に製造されたテープがより多孔姓であることを示した。６００℃に加熱されたテープとの比較は、テープが収縮するにつれて、温度上昇後の多孔度の上昇を示した。これらのテープは１０００℃での焼成後、さほどもろくなかったが、それでも容易に破断された。
【００４６】
テープに１０００℃までの１１．５℃／分の急速加熱をほどこし、５時間、この温度を保持した。これらのテープはやはり多孔姓であるが、興味深いことに、ゆっくりなバインダ除去段階なしで、ＰＭＭＡバインダからのテープについての多孔度の明らかな上昇、およびＰＶＢからのテープについての多孔度の上昇がある。また、これらのテープはもろかった。
【００４７】
ゆっくりバインダをした除去後に１５００℃で焼結すると、多孔度が更に減少した。厚さは１２４μｍであり（ＰＶＢバインダ）、ＰＭＭＡテープの多孔度は（ＰＶＢバインダ）テープのより大きい強さにより反映されて、非常に高かった。両テープとも良好に焼結されていた。両テープに不純物および多くの穴が存在していた。不純物はダスト粒子または炉ブロックから取上げられたＳｉ粒子に起因していた。
【００４８】
生テープの小さい試料を図４における幾何形状に従ってロール巻きし、１５００℃で焼結した。上記の平らなテープは滑らかな表面仕上げを示したが、このロール巻きテープはこのよう滑らかな表面仕上げを示さなかった、これは、有機物質を泡立たせて表面のバンプから去るような速す過ぎる加熱速度に起因していると思われた。
【００４９】
プラネタリボールミルの強い混合はバインダに悪影響を及ぼすものと思われ、更に、ピケム社およびチオキシド社の両方から得られるＹＳＺ用にＰＶＢバインダと、回転ボールミルとを使用して、テープを製造した。
【００５０】
ＹＳＺ（チオキシド社）を使用して回転ボールミルおよびプラネタリボールミルにより生成された生テープを比較した。両ボールミルは同様な均一の粒子分布を生じたが、プラネタリボールミルで得られたテープには、多くの「塊」が見られた。これは、スラリーが長すぎる時間、混合されたことを意味するプラネタリボールミルのより効果的な混合により可能である。バインダの添加後の長すぎる時間のスラリーの混合は、バインダが粒子群に巻きついて凝集物を形成するような「ジッパーバッグ」作用を引起す分散剤のバインダとの交換に因りあまり濃密でないテープを生じる作用をもたらす。
【００５１】
テープを６００℃まで０．８℃／分で、次いで１０００℃まで１．５℃／分で、その後、１５００℃まで３．５℃／分で加熱し、１５００℃で焼結した。１５００℃で焼結されたテープの厚さは８２ｍｍのプラネタリボールミルで得られたテープより非常に薄いことがわかった。ドクターブレードのギャップ高さがあると、厚さが４５ｍｍまで減少した。回転ボールミルで生じた場合、両テープは多孔度の減少を示した。
【００５２】
また、テープは良好に焼結されていた。しかしながら、局部的な穴が存在し、粒子境界に不純物が見られた。
【００５３】
ピケム社からのＹＳＺ粉末を開店ボールミルで粉砕した。スラリーの組成は下記の如くであった。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
この生テープはＹＳＺ（チオキシド社）粒子から製造された生テープより高い多孔度を示している。しかしながら、２つのスラリーの相対粘度は、ＹＳＺ（ピケム社）粒子が非常に良好に分散されたことを示している。
【００５６】
テープを所望に幾何形状（図４）に成形した。これらのテープを６００℃まで０．５℃／分で、次いで１０００℃まで０．８℃／分で、その後、１５００℃まで１０℃／分で加熱し、５時間、１５００℃で焼結した。不純物を減少させるために、アルミナ板を焼成ブロックと試料との間に設置した。テープの厚さはＹＳＺ（チオキシド社）により７６μｍで製造されたテープより大きく、このテープはより濃密であった。厚さおよび密度の上昇の理由はスラリーの年度の減少により説明することができる。
【００５７】
主面は不純物がより少ないことを示したが、多くの穴を有していた。これは、幾何形状がテープの厚さを効果的に増大し、従って、より多くの有機物質が外面を通過したことに起因していたと思われる。
【００５８】
焼結されたロール巻きテープの中心に向かって、テープの諸層が互いに接触していて、共に焼結されることがわかった。しかしながら、外側層は試料の残部と小さい部分において接触しているだけである。
【００５９】
ＰＶＢは生テープの製造のためにＰＭＭＡより効果的なバインダであることが示された。ＰＭＭＡに対して必要とされるＰＶＢの量がより少なければ少ないほど、テープは濃密になる。
【００６０】
ボールミル粉砕に必要とされる予測時間（リチャードＥミストラーおよびエリックRツウィネームによる「テープ流延成形理論」により推薦される）は、プラネタリボールミルを使用すると、より多孔性のフィルムを生じることを示している。
【００６１】
多孔性陽極および陰極を備えて焼成した場合に、ロール巻きテープの表面における穴の増大した数が減少され、有機物質の放出経路が容易になる。
【００６２】
［更なる実施例］
スラリーの配合物の下記例は以上で示したものより良好に最適化されることがわかった。
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【００６３】
手順
１．  １４ｇ溶媒＋粉末＋分散材。約１６０ｒｐｍで１８時間、ボールミル粉砕。
２．  可塑剤＋バインダ＋０．５ｇ溶媒を添加。振動ミキサにより約２０分、混合。約１００ｒｐｍで４時間、ボールミル粉砕。
３．  粉砕媒体無しで、約２３時間、約６ｒｐｍでロール巻きすることにより脱気。
４．  ミストラー社からのテープキャスターＴＴ−１０００で流延。
【００６４】
速度：５０％
ドクターブレード高さ：０．３０４８ｍｍ（０．０１２インチ）
キャリア：マイラー（Mylar）
【００６５】
陽極配合物
ＹＳＺ              ５．８６３３ｇ）
ＮｉＯ              ７．２５７０ｇ）正確に秤量（秤による）
グラファイト        ４．０９８４ｇ）      ＋／−０．０００２ｇ
溶媒              １０．１２５g    ＭＥＫ：エタノール    ６：４（重量比）
ＹＳＺ：ＮｉＯはＹＳＺ：Ｎｉ容量比に換算して６０：４０に同等
ＮｉＯ＋ＹＳＺ：グラファイトは容量比で５０：５０
【００６６】
手順
１．  下記の組成に対して、１８時間、１６０ｒｐｍでボールミル粉砕（ボールミルは揺動および転動作用の両方を有している）。
バインダ          ＰＶＢ                      ２．５２ｇ
可塑剤            ジブチルフタレート          １．６４３ｇ
注：分散材は添加せず。
２．  脱気
超音波撹拌：３０分
真空：１２．７ｃｍ（５インチＨｇ）（大気圧未満）５分。
【００６７】
［変更例］
上記説明は各々が焼結された材料の単一の一様な層よりなる電極に言及している。しかしながら、これらの電極の各々は、電極の機能、つまり、接触性能、電気化学性能、電子伝達およびガス供給を果たす複合層により構成することができる。
【００６８】
陽極および陰極は各々、機能の段階的変化をもたらすように相互に積層された２枚またはそれ以上のテープにより形成されてもよい。また、複数のテープの間にメッシュまたはリボンを介在させてもよく、メッシュまたはテープは焼成中に焼去されてガス供給チャンネルを形成する。変更例として、テープはこのようなチャンネルを設けるために鋸歯状ドクターブレードを使用して適切に刻み付けされてもよい。陰極の一例では、ＹＳＺと、ランタンストロンチウム水マンガン鉱または他の電極材料との混合物から多孔性層を電解質の隣に形成し、この層の頂部に、マンガン酸ランタンストロンチウムから形成されたチャンネル内臓の集電層を付着する。
【００６９】
燃料電池の陽極の高温と流入ガス流の低温との間のギャップを埋めるのにニッケルの代わりの物質、適切には、ランタンクロム鉄鉱のような酸化物に基づいた物質を使用してもよい。実際、陽極自身または陽極の一部をランタンクロム鉄鉱のような酸化物物質から形成してもよい。
【００７０】
［要約］
上記方法の例は、特定の配合物の正確な例よりむしろ一般原理の説明のためのものである。しかしながら、この情報から、当業者はたった習慣的な実験で本発明を実施するための適当な組成物および方法に達することができるであろう。
【００７１】
本発明の好適な形態は図４に示すようなＳ字形ループ状コイルであるが、本発明はまた平らなテープを焼成することによって平らな板状燃料電池部品の製造を含む。しかも、テープを簡単にロール巻きした後、焼成することによって、管状燃料電池部品を製造し得る。
【００７２】
ＹＳＺ以外の物質、例えば、スカンジア安定化ジルコニアまたはスカンジア＋イットリア安定化ジルコニア、適切には、８〜１４モル％スカンジア＋イットリア、残部ジルコニア；および上記のような他の物質を使用してもよい。
【００７３】
特に燃料電池について説明したが、本発明はガス系方法の範囲における電気触媒反応または電気分解に使用するための装置にも適用し得る。
【００７４】
請求項に明記した本発明の範囲内で上記実施例に対する他の変更例および改良例を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】公知種類の燃料電池の構成および作動を示す図
【図２】テープ流延成形に使用される装置を示す概略側面図
【図３】本発明に使用される装置の同様な図
【図４】本発明による燃料電池部品の概略斜視図
【図５】５Ａは燃料電池部品の変更形態の側面図、５Ｂは一端にシールを生じるために第１工程に従う変更部品の側面図、５Ｃは第２工程に従う部品の側面図、５Ｄは第２工程に従う部品の平面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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