(57)【要約】【課題】配合組成比を傾斜させた電極形成が容易に行なえ、且つ、良好な電池性能が得られる固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法を提供する。【解決手段】固体電解質層３に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、混合組成毎に作製したスラリーを噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させる。具体的には、混合組成毎に作製したスラリーを個々のスプレーノズル１６ａ、１６ｂから双方の噴霧速度を時間的に変化させながら噴霧するようにする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、
混合組成毎に作製したスラリーを噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【請求項２】
固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、
混合組成毎に作製したスラリーの混合比を時間的に変化させながら噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【請求項３】
固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、
混合組成毎に作製した各々スラリーを、噴霧速度を時間的に変化させながら個々に噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用電極極層の形成方法。
【請求項４】
前記電極層が燃料極層であり、且つ、混合物の組成成分が酸化ニッケルおよびサマリウム添加セリアであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【請求項５】
前記電極層が空気極層であり、且つ、混合物の組成成分がストロンチウム添加サマリウムコバルタイトおよびサマリウム添加セリアであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【請求項６】
前記固体電解質層の表面から前記燃料極層の表面に向けて前記酸化ニッケルの混合率を０〜８０Ｖｏｌ％の範囲で徐々に増加させることを特徴とする請求項４に記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【請求項７】
前記固体電解質層の表面から前記空気極層の表面に向けて前記ストロンチウム添加サマリウムコバルタイトの混合率を０〜１００Ｖｏｌ％の範囲で徐々に増加させることを特徴とする請求項４に記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体電解質層の両面に配置される固定酸化物形燃料電池の電極層に関し、特に、２種類以上の混合物から成る電極成分の配合組成比を層方向に傾斜させるようにした電極層の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）は第三世代の発電用燃料電池として開発が進んでいる。現在、この固体酸化物形燃料電池は、円筒型、モノリス型、及び平板積層型の３種類が提案されており、いずれも酸化物イオン伝導体から成る固体電解質を電極となる空気極（カソード）と燃料極（アノード）との間に挟んだ積層構造を有する。この積層体から成る発電セルがセパレータと交互に積層されて燃料電池スタックが構成されている。
【０００３】
固体酸化物形燃料電池では、空気極側に酸素　（空気）　が、燃料極側に燃料ガス（Ｈ２　、ＣＯ、ＣＨ４　等）　が供給される。空気極と燃料極は、ガスが固体電解質との界面に到達することができるように、いずれも多孔質の層とされている。
空気極側に供給された酸素は、空気極層内の気孔を通って固体電解質層との界面近傍に到達し、この部分で空気極から電子を受け取って酸化物イオン（Ｏ２−）にイオン化される。この酸化物イオンは、燃料極の方向に向かって固体電解質層内を拡散移動する。燃料極との界面近傍に到達した酸化物イオンは、この部分で、燃料ガスと反応して反応生成物（Ｈ２　Ｏ、ＣＯ２　等）を生じ、燃料極に電子を放出する。この電子を外部に起電力として取り出すことができる。
【０００４】
固体酸化物形燃料電池の電極反応、例えば、空気極側で起こる酸素分子から酸化物イオンへのイオン化反応　（１／２Ｏ２　＋２ｅ−　→Ｏ２−）　は、酸素分子と電子と酸化物イオンの三者が関与することから、酸化物イオンを運ぶ固体電解質と、電子を運ぶ空気極と、酸素分子を供給する気相　（空気）　、の三相の界面でしか起こらないと言われている。燃料極側でも同様に、固体電解質と、燃料極と、気相の燃料ガスとの三相界面で電極反応が起こる。従って、この三相界面を増大させることが電極反応の円滑な進行に有利であると考えられている。
【０００５】
固体電解質層は、酸化物イオンの移動媒体であると同時に、燃料ガスと空気を直接接触させないための隔壁としても機能するので、ガス不透過性の緻密な構造となっている。この固体電解質層は、酸化物イオン伝導性が高く、空気極側の酸化性雰囲気から燃料極側の還元性雰囲気までの条件下で化学的に安定で、且つ、熱衝撃に強い材料から構成する必要があり、かかる要件を満たす材料として、イットリアを添加した安定化ジルコニア（ＹＳＺ）が一般的に使用されている。
【０００６】
一方、電極層である空気極層と燃料極層は、何れも電子伝導性の高い材料から構成する必要がある。空気極材料は、１０００℃前後の酸化性雰囲気中で化学的に安定でなければならないため、金属は不適当であり、電子伝導性を持つペロブスカイト型酸化物材料、具体的にはＬａＭｎＯ３　もしくはＬａＣｏＯ３　、または、これらのＬａの一部をＳｒ、Ｃａ等に置換した固溶体が一般に使用されている。また、燃料極材料としては、Ｎｉ、Ｃｏなどの金属、或いはＮｉ−ＹＳＺ、Ｃｏ−ＹＳＺなどのサーメットが一般的である。尚、Ｎｉ等の金属は、電極形成時には通常、ＮｉＯ等の酸化物の状態であるが、燃料電池の運転時（発電時）に金属に還元される。
【０００７】
各電極層はガスを透過させることができるように多孔質の層とする必要があり、相界面における電極層のガス透過性（拡散性）、電子伝導性が良ければ電極反応が活性化され、発電性能が向上する。
【０００８】
図５は、固体酸化物形燃料電池を構成する発電セル１の内部構造を示しており、図中、符号２は空気極層、符号３は固体電解質層、符号４は燃料極層である。従来では、本図のように、固体電解質層上に単層で成る電極層（均一な配合組成比で成る電極層）を形成した構造の発電セル１が一般的である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記単層構造の燃料極層４を有する発電セル１にあっては、短期的には優れた発電特性（電流−電圧−電力特性）を示すものの、長期間の使用においては耐久性の面で問題を残していた。
発電特性の劣化の主な原因としては、固体電解質層３と各電極層の剥離現象や、固体電解質層３と電極層間における金属元素の相互拡散等であると考えられている。
【００１０】
すなわち、例えば、燃料極層４の剥離については、燃料極層４に含まれるＮｉ等の金属が酸化物の状態で固体電解質層３に焼き付けられ、発電時の還元による焼結収縮で燃料極層４が固体電解質層３から剥離してしまうためと考えられており、また、燃料極層４の材料であるＮｉ等が固体電解質層中を拡散することにより、固体電解質層３の性能が低下すると考えられている。
【００１１】
このような固体電解質層と電極の界面における急激な熱収縮率の変化を避けるため、この界面での電極組成変化をなだらかにするような提案も成されている。
【００１２】
そして、上記電極層の形成には、ドクターブレード法やスクリーン印刷法、或いはローラー塗装等、様々な従来公知の方法が行われているが、図５のような単相構造の電極形成においても電極層の全体に亘って均一な組成および均一な塗工層を形成することは必ずしも容易なことではなく、ましてや、上述したような組成比が層方向に徐々に変化するような電極構造の場合では、製膜工程も煩雑化し、塗工性も悪く、且つ、多孔性、導電性、耐久性等について必ずしも満足のゆく電極層は得難く、よって、発電特性や耐剥離性等、電池性能のより一層の改善が得られる好適な電極形成方法が望まれている。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたもので、配合組成比を傾斜させた電極形成が容易に行なえ、且つ、良好な電池性能が得られる固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、混合組成毎に作製したスラリーを噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２に記載の本発明は、固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、混合組成毎に作製したスラリーの混合比を時間的に変化させながら噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３に記載の本発明は、固体電解質層に接して配置される混合物から成る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、混合組成毎に作製した各々スラリーを、噴霧速度を時間的に変化させながら個々に噴霧することにより、層方向に配合組成比を傾斜させることを特徴としている。
この場合、噴霧をパルス的に行い、噴霧速度を時間的に変化させることもできる。
【００１７】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、前記電極層が燃料極層であり、且つ、混合物の組成成分が酸化ニッケルおよびサマリウム添加セリアであることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、前記電極層が空気極層であり、且つ、混合物の組成成分がストロンチウム添加サマリウムコバルタイトおよびサマリウム添加セリアであることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６に記載の本発明は、請求項４に記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、前記固体電解質層の表面から前記燃料極層の表面に向けて前記酸化ニッケルの混合率を０〜８０Ｖｏｌ％の範囲で徐々に増加させることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７に記載の本発明は、請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法において、前記固体電解質層の表面から前記空気極層の表面に向けて前記ストロンチウム添加サマリウムコバルタイトの混合率を０〜１００Ｖｏｌ％の範囲で徐々に増加させることを特徴としている。
【００２１】
上記電極層の形成方法では、製膜工程も簡素化され、一連の工程で層方向に配合組成比を傾斜させた均一な塗工層を比較的容易に形成することができ、発電特性、耐久性に優れる固体酸化物形燃料電池が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
ここで、図１および図２は本発明に係る固体酸化物形燃料電池に用いる電極層の形成方法を示す図、図３は上記方法により作製された発電セルの構造の一例を示す図、図４は燃料極層における各種層構造の例を示す図である。
【００２４】
図３に示すように、本実施形態の発電セル１は、空気極層２、固体電解質層３、燃料極層４で構成され、固体電解質層３を挟み込むようにその両面にそれぞれ混合物から成る空気極層２と燃料極層４が形成されている。
さらに、この燃料極層４は、２種類以上の混合物で成り、各々の各配合組成比を層方向に徐々に傾斜を持たせた、例えば、燃料極層４ａ、４ｂ、４ｃの三層にて形成されている。
本実施形態では、この燃料極層４の組成として、酸化ニッケル（ＮｉＯ）の粉末とサマリウム添加セリア（一般式：Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　）の粉末を混合したものを用い、固体電解質層３との界面近傍の層では、酸化ニッケルの混合量をサマリウム添加セリアの混合量より少なくし、且つ、層方向に向けて徐々に酸化ニッケルの混合量を増加するようにしている。
【００２５】
本実施形態では、固体電解質層３との界面における酸化ニッケルとサマリウム添加セリアとの混合比率を
Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：ＮｉＯ＝１００：０ｖｏｌ％とし、
且つ、燃料極層表面の混合比率を
Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：ＮｉＯ＝２０：８０ｖｏｌ％とした。
ここで、ＮｉＯの混合率を８０Ｖｏｌ％としたのは、Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　が接着剤の役割を果たしているため、ＮｉＯを１００％にすると、燃料極側の反応が水素雰囲気中で起こるため、全てがＮｉに還元されてＮｉ粉となり剥離してしまうためである。
【００２６】
一方、空気極層２も同様、２種類以上の混合物で成り、各配合組成比を層方向に徐々に傾斜させた、例えば、空気極層２ａ、２ｂ、２ｃの三層構造とされている。
本実施形態では、この空気極層２の組成として、ストロンチウム添加サマリウムコバルタイト（一般式：Ｓｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　）の粉末とサマリウム添加セリア（一般式：Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　）の粉末を混合したものを用い、固体電解質層３との界面近傍の層ではストロンチウム添加サマリウムコバルタイトの混合量をサマリウム添加セリアの混合量より少なくし、且つ、層方向に向けて徐々にストロンチウム添加サマリウムコバルタイトの混合比を増加するようにしている。
【００２７】
本実施形態では、固体電解質層３との界面におけるストロンチウム添加サマリウムコバルタイトとサマリウム添加セリアとの混合比率を、
Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：Ｓｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　＝１００：０ｖｏｌ％とし、
且つ、空気極層表面の混合比率を、
Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：Ｓｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　＝０：１００ｖｏｌ％とした。
尚、空気極層側の反応は酸化雰囲気中で起こるため、Ｓｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　の混合比率を１００％にしても何等問題はない。
【００２８】
次に、上記のように層方向に配合組成比を傾斜させるようにした本発明の電極層の形成方法を説明する。
【００２９】
所謂、固体酸化物形燃料電池の各電極層は、電極の構成材料（組成）粉末を接合剤および溶剤に溶かしてスラリー状にして固体電解質層の各端面に塗布し、１０００℃以上の高温雰囲気中で焼結することにより形成することができる。
【００３０】
図１は電極形成方法の第１実施形態を示しており、符号１１および符号２は材料毎に作製されたスラリーを個々に貯留しておく第１塗料タンクと第２塗料タンク、符号１３は上記第１塗料タンク１１のスラリーを混合弁１５に高圧力で送り出す第１ポンプ、符号１４は上記第２塗料タンク１２のスラリーを同じく混合弁１５に送り出す第２ポンプである。
この混合弁１５は、第１ポンプ１３および第２ポンプ１４から送り出された個々のスラリーを混合しながら、その混合流体をスプレーノズル１６に供給する。符号１７は、混合流体が噴霧される基板（即ち、固体電解質層３）を示す。これらの部材が各々塗料ホースにて相互に連結されて、電極層の形成装置を構成している。
【００３１】
上記混合弁１５は、それぞれ第１ポンプ１３と第２ポンプ１４が連結される左右一対の弁体（図示せず）を有し、これら弁体の開度を個々に、且つ任意に調整して送り込まれるスラリーを所定の混合比にて混合する。混合弁１５には、ソレノイドや電磁石の通電電流によって各弁体の開度を制御するもの、或いは、電動機やステッピングモータ等の回転動作によって各弁体の開度を制御するもの等が周知である。
【００３２】
また、上記したスプレーノズル１６には、圧縮空気の力で塗料を塗料ノズルより霧状に噴き出させるエアスプレータイプや、塗料にプランジャーポンプ等で高圧を加え、塗料ノズルより噴出させるエアレススプレータイプ等が使用可能である。
【００３３】
上記構成では、混合物から成る各電極材料（燃料極層４、或いは空気極層２の構成材料）を予め個々にスラリー化し、それぞれ第１タンク１１および第２タンク１２に充填しておく。
例えば、燃料極層４を形成する場合は、酸化ニッケル粉末（ＮｉＯ）とサマリウム添加セリア粉末（Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　）のスラリーを用い、第１塗料タンク１１にＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　のスラリーを、また第２タンク１２にはＮｉＯのスラリーをそれぞれ充填しておく。
【００３４】
先ず、基板１７の表面（固体電解質層３との界面）にはＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　のみ（１００Ｖｏｌ％）が塗布されるから、混合弁１５の第１ポンプ側の弁体のみを開口し、第１ポンプによる送液動作により、混合弁１６を介してスラリー化した第１塗料タンク１１内のＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　がスプレーノズル１６より噴霧されることになる。この際、第２ポンプ１４の動作は停止し、これに連結される混合弁１５の弁体は閉じている。所定時間経過後、即ち、所定厚の塗工層が形成されると、混合弁１５の第２ポンプ側の弁体が開口し、双方のスラリーが混合弁１５にて混合され、混合流体がスプレーノズル１６より噴霧されることになる。
既述したように、弁体の開度は電気的に制御可能であるから、以降の製膜過程では、双方の弁体の開度を任意に制御しながら、最終的に燃料極層の表面で混合比率がＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：ＮｉＯ＝２０：８０ｖｏｌ％となるように、層方向に向けて徐々にＮｉＯの混合比を増加していく。
即ち、混合弁１５の弁体の内、一方の弁体の開度を時間的に減少させると共に、他方の弁体の開度を時間的に増加させることで、混合比を傾斜的に変化させることができ、且つ、噴霧される混合流体の量は常に略一定に保たれる。
【００３５】
また、空気極層２を形成する場合は、ストロンチウム添加サマリウムコバルタイト（Ｓｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　）とサマリウム添加セリア（Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　）のスラリーが用いられ、例えば、第１塗料タンクにＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　のスラリーが、また第２塗料タンク１２にはＳｍ０．５　Ｓｒ０．５　ＣｏＯ２．５　のスラリーが充填される。空気極層２の場合、基板１７の表面には先ずＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　のみ（１００Ｖｏｌ％）が塗布されるから、混合弁１５の第１ポンプ側の弁体のみが開口し、第１ポンプの送液動作により混合弁１５を介してスラリー化したＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　がスプレーノズル１６より噴霧されることになる。以降、上記と全く同じ要領でスプレー噴霧による層方向に組成を傾斜した空気極層２の形成が行われる。
【００３６】
次に、図２により電極形成方法の第２実施形態を説明する。
【００３７】
図２中、符号１１および符号１２は材料毎に作製されたスラリーを個々に貯留しておく第１塗料タンクと第２塗料タンク、符号１３は上記第１塗料タンク１１のスラリーを第１スプレーノズル１６ａに高圧力で送り込む第１ポンプ、符号１４は上記第２塗料タンク１２のスラリーを別の第２スプレーノズル１６ｂに高圧力で送り込む第２ポンプである。符号１７は、混合流体が噴霧される基板（即ち、固体電解質層３）を示す。これらの部材が各々塗料ホースにて相互に連結されている。
【００３８】
上記構成のように、第２実施形態は、各々スラリー毎に別々のスプレーノズル１６ａおよびスプレーノズル１６ｂを用いて個々に噴霧する方法であり、混合比は各スプレーノズル１６ａ、１６ｂからのスラリーの噴霧速度によって変えられることができる。従って、スプレーノズル１６ａ、１６ｂとしては上記したエアレススプレータイプが好適である。
【００３９】
本構成では、混合物から成る各電極材料（燃料極層４、或いは空気極層２の構成材料）を予め個々にスラリー化し、それぞれ第１タンク１１および第２タンク１２に充填しておく。
例えば、燃料極層４を形成する場合は、酸化ニッケル粉末（ＮｉＯ）とサマリウム添加セリア粉末（Ｃｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　）のスラリーを使用し、第１塗料タンク１１にスラリー化したＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　を、また第２塗料タンク１２にはスラリー化したＮｉＯを充填しておく。
【００４０】
先ず、基板１７の表面（固体電解質層３との界面）にはＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　のみ（１００Ｖｏｌ％）が塗布されるから、第１ポンプ１３を作動してスラリー化した第１塗料タンク１１内のＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　をスプレーノズル１６ａより噴霧させる。この際、第２ポンプ１４は停止させておく。所定時間後、更に、第２ポンプ１４を作動し、スラリー化した第２塗料タンク１２内のＮｉＯをスプレーノズル１６ｂより噴霧し、双方の噴霧体が混合されながら基板上に塗布される。
既述したように、混合比はスプレーノズルからのスラリーの噴霧速度によって変えることができるから、以降、各々第１ポンプ１３および第２ポンプ１４の駆動（例えば、パルス駆動）を制御することにより、双方の噴霧速度を任意に変えながら、最終的に燃料極層表面の混合比率がＣｅ０．８　Ｓｍ０．２　Ｏ２　：ＮｉＯ＝２０：８０ｖｏｌ％となるように、層方向に向けて徐々にＮｉＯの混合比を増加していく。
【００４１】
即ち、混合物の成分の内、一方のスラリーの噴出速度を時間的に減少させ、他方のスラリーの噴出速度を時間的に増加させることで、混合比を傾斜的に変化させることができ、且つ、混合流体の噴霧量は常に略一定に保つことができる。
尚、空気極層２を形成する場合も上記と全く同様であるから説明は省略する。
【００４２】
以上、説明した電極層の形成方法では、図３に示すように各々配合組成のことなる三層構造に限るものではなく、要は配合組成比を層方向に傾斜させた電極層が形成できれば良い。
【００４３】
例えば、この電極層における配合組成比の傾斜形態を示せば、図４（ａ）〜（ｃ）の通りである。
図４（ａ）は積層傾斜（階段状）、図４（ｂ）は連続的組成傾斜（スロープ状）図４（ｃ）は（ａ）と（ｂ）を混在した構造である。ここで、符号１は発電セルを示し、符号２は空気極層を示し、符号３は固体電解質層を示し、符号４は燃料極層を示す。尚、各図の右側に記した線図は、それぞれの配合組成比の傾斜状態を分かり易く図式的に示したものである。
【００４４】
上記した電極層構造の内、特に、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すような連続的組成傾斜を得るには、従来のドクターブレード法やスクリーン印刷法、或いはローラー塗装等による製膜方法では極めて困難であるが、本発明の方法によればこのような連続的傾斜も比較的容易に実現し得るものである。
このように、電極層の組成変化を連続的にすると、発電時の電極層の熱収縮率の変化を図４（ａ）のような階段状変化に比べてなだらかなものにすることができ、固体電解質層と電極層の耐剥離性はより一層向上する。
【００４５】
また、本発明の電極層の形成方法は、必ずしも空気極層と燃料極層の双方に適用するものではなく、燃料極層４、或いは空気極層２の何れか一方に適用しても勿論構わない。但し、少なくとも燃料極層４側に適用する方が発電特性や耐久性の向上の面で特に効果的であると言える。
【００４６】
即ち、固体電解質層３の界面近傍では燃料極材料のＮｉ混合量を少なくして緻密構造とし、固体電解質層３との接触性を向上することで、固体電解質層３と燃料極層４の剥離性を改善し、耐久性を向上することができる。また、緻密構造とすることにより、固体電解質層３と燃料極層４との界面の接触抵抗が低下し、発電セル１の内部抵抗を減少できることと、界面近傍におけるＮｉの混合量を少なくすることでＮｉの固体電解質層３への拡散量が減少することにより、発電セル１の発電特性が改善される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の方法に比べて、電極形成工程も簡素化され、一連の製膜工程で配合組成比を傾斜させた均一な塗工層を比較的容易に形成することができ、発電特性、耐久性に優れる固体酸化物形燃料電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法の第１実施形態を示す図。
【図２】本発明に係る固体酸化物形燃料電池用電極層の形成方法の第２実施形態を示す図。
【図３】本発明の電極層の製造方法により製造された発電セルの内部構造を示す図。
【図４】燃料極層における各種層構成を示す図。
【図５】従来の発電セルの内部構造を示す図。
【符号の説明】
１　発電セル
２　空気極層
３　固体電解質層
４　燃料極層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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