(57)【要約】【課題】燃料極が高い電気伝導性を有し、金属の凝集や粒成長を抑制し、出力密度が安定し、低温作動可能な燃料電池セル及び燃料電池を提供する。【解決手段】固体電解質を燃料極及び空気極で挟持してなる燃料電池セルであって、前記燃料極が、鉄族金属粒子と、周期律表第３ａ族元素を含むジルコニア粒子と、マイクロポアとを含み、前記燃料極を構成する粒子が物理化学的に結合された粒子同士であり、前記ジルコニア粒子の平均粒径が２００ｎｍ以下、前記マイクロポアが、少なくとも前記鉄族金属とジルコニア粒子との界面付近に存在し、該マイクロポアの平均径が１０００ｎｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質を燃料極及び空気極で挟持してなる燃料電池セルであって、前記燃料極が、鉄族金属粒子と、周期律表第３ａ族元素を含むジルコニア粒子と、マイクロポアとを含み、前記燃料極を構成する粒子が物理化学的に結合された粒子同士であり、前記ジルコニア粒子の平均粒径が２００ｎｍ以下、前記マイクロポアが、少なくとも前記鉄族金属とジルコニア粒子との界面付近に存在し、該マイクロポアの平均径が１０００ｎｍ以下であることを特徴とする燃料電池セル。
【請求項２】
前記ジルコニア粒子の最大粒径が８００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池セル。
【請求項３】
作動温度が６００℃以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池セル。
【請求項４】
前記鉄族金属粒子がＮｉ、前記周期律表第３ａ族元素がＳｃ、Ｙ、Ｃｅ及びＹｂの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池セル。
【請求項５】
前記燃料極が、前記鉄族金属粒子を５０〜８０質量％、前記ジルコニア粒子を２０〜５０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池セル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池セルを容器内に収納してなることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池セル及び燃料電池に関するもので、特に燃料極の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体電解質型燃料電池は発電効率が高く、第３世代の発電システムとして期待されている。特に、低温で作動するシステムが望まれている。
【０００３】
一般に、固体電解質型燃料電池セルには、円筒型と平板型が知られている。平板型燃料電池セルは、発電の単位体積当たり出力密度は高いという特徴を有するが、実用化に関してはガスシール不完全性やセル内の温度分布の不均一性などの問題がある。それに対して、円筒型燃料電池セルでは、出力密度は低いものの、セルの機械的強度が高く、またセル内の温度の均一性が保てるという特徴がある。両形状の固体電解質型燃料電池セルとも、それぞれの特徴を生かして積極的に研究開発が進められている。
【０００４】
円筒型燃料電池セルの構造は、図２に示したように、支持管として多孔性の空気極１１を形成し、その表面に固体電解質１２、燃料極１３がこの順に設けられ、表面にインタコネクタ１４が形成されている。このような燃料電池セルを１０００℃程度の温度で保持するとともに、支持管内部に空気（酸素）１５を、外部に燃料ガス１６、例えば、水素、メタン、プロパン、都市ガス等を供給することにより行われる。
【０００５】
一方、平板型燃料電池セルの構造は、図３に示したように、固体電解質２１の一方に多孔性の空気極２２が、他方に多孔性の燃料極２３が設けられている。そして、セル同士を接続するため、セパレ−タ２４が燃料電池セルを挟持するように配置される。
【０００６】
このような円筒型及び平板型の固体電解質型燃料電池セルの燃料極は、一般的にＮｉ粉末とＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３含有）粉末又はＮｉＯ粉末とＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３含有）粉末の混合粉末をスクリ−ン印刷法により固体電解質表面に塗布して形成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、固体電解質型燃料電池セルを、ＮｉＯ粉末とＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３含有）粉末の混合粉末を含有する溶液に浸漬した後、１０００〜１４００℃の還元雰囲気で熱処理して燃料極を形成していた（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
ところが、このようなＮｉを用いた燃料極は、長時間の発電においてＮｉが凝集し、又は粒成長して、効率の低下及び燃料極と固体電解質の接着強度の低下に伴う発電耐久性の劣化により、発電性能が低下するという大きな問題が発生していた。
【０００９】
そこで、近年、この問題を解決するため、Ｎｉ金属とＹとＺｒを含む有機化合物を含有する溶液を固体電解質表面に塗布して熱分解させＮｉ金属表面に微細なＹとＺｒからなる酸化物を析出させてＮｉ金属の凝集と粒成長を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−３１０１５６号広報
【特許文献２】特開平８−２７３６７５号広報
【特許文献３】特開平７−２２０３２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３に記載の燃料極は、燃料極の性能低下を小さく抑えることができるものの、Ｎｉ金属の周囲が電気抵抗の大きなＺｒとＹ含有の酸化物で覆われるため、金属同士の接続が悪くなり、燃料極の電気伝導性が低下し、その結果発電における出力密度が時間と共に変化するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、燃料極が高い電気伝導性を有し、金属の凝集や粒成長を抑制し、出力密度が安定し、低温作動可能な燃料電池セル及び燃料電池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】
【００１２】
本発明は、鉄族金属粒子の平均粒径を小さくし、且つポア径の小さいマイクロポアを導入することによって、電気伝導性を向上するとともに、メカノケミカル結合を介した粒子間結合を導入することによって金属粒子の凝集と粒成長を抑制し、出力密度を向上し、低温作動を可能とすることができる。
【００１３】
即ち、本発明の燃料電池セルは、支持体の表面に、燃料極、固体電解質、空気極を順次設けてなる燃料電池セルであって、前記燃料極が、鉄族金属粒子と、周期律表第３ａ族元素を含むジルコニア粒子と、マイクロポアとを含み、機械的なシェアを加え、物理化学的に結合させた粒子同士であり、前記ジルコニア粒子の平均粒径が２００ｎｍ以下、前記マイクロポアが１０００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
これにより、燃料極の電極反応場の増加により、電気伝導性を向上するとともに、固体電解質への接着強度を高め、金属の凝集、粒成長を抑制して発電性能を向上できる。燃料極のジルコニア粒子の平均粒径を２００ｎｍ以下とすることによりマイクロポアが１０００ｎｍ以下となり、表面積が増大するため、燃料ガスと燃料極との接触が良好となり電極の反応場が増加するため、作動温度６００℃以下と低温作動が可能となる。
【００１５】
特に、前記ジルコニア粒子の最大粒径が８００ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、鉄族金属粒子の粒成長を抑制し、細孔径を均一に分散させることが可能となるため、発電効率を向上できる。即ち、燃料極層における金属の凝集、粒成長を抑制して発電性能を向上でき、かつ、最大粒径を制御することにより金属同志および固体電解質の接続を促進し、燃料極の電気伝導性を向上させることにより、燃料極の性能低下を抑制すると同時に高い出力密度を確保することができる。
【００１６】
作動温度６００℃以下で作動することが好ましい。これにより、安全性、耐久性が向上するため車載用途等の移動体への搭載が容易となり、使用できる範囲を広げることができる。なお、現段階で、効率を考慮すると、４００℃以上に設定するのが好ましいが、将来的には４００℃より低温でも可能と考えられる。
【００１７】
前記鉄族金属粒子がＮｉ、前記周期律表第３ａ族元素がＳｃ、Ｙ、Ｃｅ及びＹｂの少なくとも１種であることが好ましい。これにより、出力密度をさらに向上できるとともに、出力密度の経時的劣化もさらに抑制できる。
【００１８】
燃料極が、前記鉄族金属を５０〜８０質量％、前記ジルコニア粒子を２０〜５０質量％の割合で含むことが好ましい。これにより、固体電解質との密着性を上げることができる。
【００１９】
本発明の燃料電池は、上記の燃料電池セルと、該燃料電池を収納する容器と、改質器とを具備することを特徴とするものである。これにより、効率よく発電ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、図２や図３にそれぞれ示した円筒型、平板型等の固体電解質型燃料電池に用いられる燃料電池セルに適用されるものであり、図２又は３に示されているように、固体電解質を燃料極及び空気極で挟持してなる燃料電池セルである。つまり、燃料極、固体電解質、空気極が積層されている限り、円筒型、平板型に限定されず、中空平板型であっても、その他の形式であっても良い。
【００２１】
本発明によれば、燃料極が、鉄族金属粒子と、周期律表第３ａ族元素を含むジルコニア粒子と、マイクロポアとを含むことが重要である。例えば、図１に示したように、固体電解質１の上に燃料極２が形成され、燃料極２は、鉄族金属粒子３と、周期律表第３ａ族元素によって安定化されたジルコニア粒子４とを含み、これにより、燃料極の比表面積を大きくさらにガスの透過率を高く維持することができる。
【００２２】
本発明によれば、ジルコニア粒子４は鉄族金属粒子３を取り囲むように存在しているのが好ましい。鉄族金属粒子３の径は、ジルコニア粒子４の径に比べて大きいため、ジルコニア粒子４が鉄族金属粒子３を取り囲むように存在させることによって、接触点を増やすことができる。
【００２３】
燃料極は、鉄族金属を５０〜８０質量％、ジルコニア粒子を２０〜５０質量％の割合で含むことが好ましい。特に、鉄族金属を６０〜８０質量％、ジルコニア粒子を２０〜４０質量％の割合で含むことが好ましい。このような割合で含有させることにより、ジルコニア粒子が鉄族金属を覆うことが容易になるとともに、充分な導電率を確保することが容易になる。セラミック粒子の含有量が２０質量％より低いと、金属のセラミックによる粒成長抑制効果が小さくなり、セラミック粒子が５０質量％を越えると、電気伝導性の低下が起こる。
【００２４】
鉄族金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｒｕ及びこれらの合金を例示できるが、還元雰囲気で安定である点でＮｉを用いることが好ましく、また、Ｎｉを用いると、ジルコニア粒子と固体電解質との密着性を高める効果もある。
【００２５】
前記鉄族金属粒子の平均粒径は、より高い導電率を得るため、２μｍ以下、特に１．５μｍ以下、更には１μｍ以下、より好適には０．８μｍ以下であることが好ましい。また、同じ目的のために、鉄族金属粒子の最大粒径を５μｍ以下、特に４μｍ以下、更には３μｍ以下にすることがより望ましい。
【００２６】
ジルコニア粒子の平均粒径は、２００ｎｍ以下、特に１５０ｎｍ以下、更には１００ｎｍ以下であることが好ましい。このように平均粒径の小さなジルコニア粒子を用いると、三相界面を増加し、反応場を増やすことができる。また、マイクロポアを生成させるためには、ジルコニア粒子の平均粒径が小さいほうが好ましい。金属の凝集、粒成長とガス透過の観点から、金属粒子の平均粒子径が２μｍ以下、セラミック粒子の平均粒子径が２００ｎｍ以下、特に金属粒子の平均粒子径が１００ｎｍ以下、セラミック粒の平均粒子径子が１５０ｎｍ以下の組み合わせが望ましい。
【００２７】
ジルコニア粒子の平均粒径は、より高いイオン導電性を実現するため、５ｎｍ以上、特に２０ｎｍ以上、更には３０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２８】
また、ジルコニア粒子の最大粒径は、８００ｎｍ以下、特に６００ｎｍ以下、更には５００ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、ジルコニア粒子のイオン伝導性を高く維持することができ、しかも従来よりも多くのジルコニア粒子でＮｉ粒子表面を覆うこと
が容易になるため、三相界面を増加させるとともに、Ｎｉ粒子の過焼結を阻害して安定した燃料極を得ることが容易となる。
【００２９】
特に、ジルコニア粒子は、メカニカルボンディング（ＭＣＢ）によってＮｉ粒子と物理化学的結合を有するため、ジルコニア粒子の最大粒径は、５００ｎｍ以下、更には２００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３０】
本発明は、燃料ガスは、主として三相界面で反応するため、平均粒径が２００ｎｍ以下の微細なジルコニア粒子と鉄族金属粒子の界面付近にマイクロポアを設け、三相界面を増加するものであるが、マイクロポアは燃料極全体に分布していても良いが、燃料ガス流６から燃料極２の内部に燃料ガスが入りやすくするため、比較的太い燃料ガスの主パスと、主パスにつながり、主パスよりも細い副パスと、副パスとつながったマイクロポアとを形成し、所謂大動脈、動脈、毛細血管からなる血管組織に類似した組織であっても良い。
【００３１】
本発明におけるマイクロポアは、サイズの小さな気孔を意味するものであり、具体的に、マイクロポアの平均径は、１０００ｎｍ以下であることが重要である。このような小さい気孔が含まれている場合、燃料極の比表面積を大きくすることができ、それによって、ガスの透過を向上させることができるとともに、固体電解質と燃料極との密着強度を向上することもできる。特に、燃料極の強度維持と信頼性のため、マイクロポア径は、８００ｎｍ以下、更には６００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
なお、ポアのサイズを小さくしても、燃料ガスの流れが悪くなると燃料供給が十分に維持されず、増加した三相界面での反応が十分に行われない危険があるため、燃料極の気孔率は２０〜８０％、特に３０〜６０％であることが好ましい。
【００３３】
また、ジルコニアを安定化するための周期律表第３ａ族元素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕを例示できるが、特性の点でＳｃ、導電率が高く安価で強度が安定という理由でＹ、単位単価当りの特性が高い点でＹｂ、Ｃｅが好ましい。
【００３４】
周期律表３ａ族元素としては、があるが、このうち、特に特性の面でＳｃ、コストの面でＹが好ましい。
【００３５】
本発明によれば、燃料極を構成する鉄族金属粒子及びジルコニア粒子が物理化学的に結合させた粒子同士であることが重要である。物理化学的に結合していることにより、凝集がなくなり、マイクロポアのサイズを１０００ｎｍ以下にすることができる。この物理化学的結合は、具体的には、メカノケミカル結合等を意味するものである。
【００３６】
メカノケミカル結合の有無を見分ける方法としては、表面分析による結合の状態分析を例示することができる。例えば、Ｎｉ−ＹＳＺ（Ｙ安定化ジルコニア）の場合、オージェ電子分光分析（ＡＥＳ）や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により結合状態を調べることで、メカノケミカル結合の有無を判断できる。例えば、ジルコニア粒子と接しているＮｉ粒子の部位が酸化物を形成しているかどうかをＡＥＳの状態分析から判断できる。
【００３７】
本発明の燃料電池セルは、作動温度が６００℃以下、特に４００〜６００℃、更には４００〜５００℃であることが好ましい。このように低温で作動することにより、より安全な運転操作が可能となり、小型化や装置の信頼性向上にも寄与できる。また、低温作動により冷却機構が簡便になるため、一定の場所に設置して固定使用するのに加えて、移動体への搭載、例えば飛行機、電車や自動車等の移動車両への搭載も容易となる。
【００３８】
以上のように構成された燃料電池セルは、電気伝導性の高い燃料極を具備し、出力密度が安定しているため、これを容器に収容して固体燃料電池を構成すると、信頼性の高い発電ができる。また、作動温度を低くする（６００℃以下）ことも可能なため、車載用燃料電池として好適に利用できる。
【００３９】
次に、燃料電池セルの製造方法について図２に示した円筒型燃料電池セルを例として用いて説明する。
【００４０】
まず、支持体として固体電解質１２を作製する。Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｙｂ等の周期律表第３ａ族元素を含むＺｒＯ２粉末を成形して成形体を作製し、この成形体を焼成する。成形は、押出し成形、プレス成形等周知の方法を採用することができる。
【００４１】
次に、空気極１１を作製する。即ち、例えば、ＬａをＣａ、Ｓｒで１０〜２０原子％置換したＬａＭｎＯ２系材料を支持体の一方の表面に塗布し、熱処理する。塗布法としては、ディップ法、印刷法等周知の方法を採用することができる。
【００４２】
さらに、支持体の他の表面に多孔性の燃料極１３を形成する。下記に、燃料極の作製方法として、Ｎｉ粉末とＹ２Ｏ３含有ＺｒＯ２粉末とを用いた一例について詳述する。
【００４３】
まず、ＺｒおよびＹを含有するオクチル酸塩、ナフテン酸塩、ネオデカン酸塩、エチルヘキサン酸塩、プロピオン酸塩の少なくとも一種をトルエン等の有機溶媒に溶解させた溶液中に、所定の大きさのＮｉＯ粒子を分散させる。
【００４４】
なお、鉄族金属粒子３は、金属粒子を直接用いても良いが、安全性のため、鉄族金属酸化物粒子を用いて、後で還元処理を行って金属酸化物を金属に還元するのが好ましい。
【００４５】
次いで、この混合溶液をスクリ−ン印刷、あるいはいわゆるスラリ−ディップ等の周知の方法により固体電解質表面に塗布した後、酸化性雰囲気中で８００〜１３００℃の温度で１〜１０時間熱処理して熱分解を行なわせ燃料極層を形成する。その後、ＮｉＯ粒子を還元し、Ｎｉ粒子を形成する。還元方法は周知の方法を採用でき、例えば、１０００〜１３５０℃のＨ２雰囲気やとＨ２と不活性ガス（Ａｒ）との混合ガス雰囲気での熱処理を例示できる。
【００４６】
出発原料としてＮｉを使用する場合、熱処理温度は１０００℃以下の温度で、１％以下の酸素を含有するＮ２あるいはＡｒ雰囲気中で熱処理するとよい。
【００４７】
Ｎｉ等の金属粒子とセラミック粒子を複合化させるには、比較的低温で混合熱処理するか、あるいは、Ｎｉ等の金属の粒子径を小さくして機械的に煎断をかけて混合すると良い。例えば、超音波や振動により粒子を衝突させることができる。
【００４８】
インタ−コネクタ１４と呼ばれる集電体としては、５〜２０モル％のＣａＯ、ＭｇＯを添加したＬａＣｒＯ３が気相合成法や溶射法を用いて空気極１１と接するように形成される。
【００４９】
なお、本発明の燃料電池セルは、支持管を用いることなく、ＬａをＣａ、Ｓｒで１０〜２０原子％置換したＬａＭｎＯ３からなる空気極１１を支持管として用いても良い。
【００５０】
このようにして、円筒型燃料電池セルを作製することができるが、図３のような平板型セルの燃料極についても、同様にして作製することができる。
【００５１】
本発明の燃料電池は、上記の燃料電池セルと、燃料電池を収納する容器と、改質器とを具備することが重要である。これにより発電が可能となる。
【００５２】
尚、本発明の固体電解質型燃料電池セルは、固体電解質の片面に多孔性の空気極、他面に多孔性の燃料極が形成されていれば良く、上記構造に限定されるものではない。
【実施例１】
【００５３】
燃料極を作成するため、純度が９９．９％以上で平均粒径が２００ｎｍのＺｒＯ２（６〜１２モル％Ｙ２Ｏ３含有）粉末と、純度が９９．９％以上で平均粒径が１５０ｎｍ以下のＺｒＯ２（８モル％のＹ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３含有）粉末、純度が９９．９％以上で平均粒径が５０、１００、３００ｎｍのＺｒＯ２（８モル％Ｙ２Ｏ３含有）粉末と、純度が９９．８％以上で平均粒径が２００ｎｍのＮｉＯ、ＣｏＯ、ＦｅＯ、ＲｕＯ粉末をそれぞれ準備した。
【００５４】
純度が９９．９％以上で平均粒径が２００ｎｍのＺｒＯ２（８モル％Ｙ２Ｏ３含有）粉末をプレス成形した後、１２００℃で３時間焼成して厚み０．３ｍｍ、直径３０ｍｍで理論密度比の９９％以上の固体電解質円板を作製した。その後、この固体電解質円板の一方の面に平均粒子径が１μｍのＬａ０．９Ｓｒ０．１ＭｎＯ３を塗布して、１２００℃で２時間熱処理して固体電解質への焼き付けを行い、厚み５０μｍの空気極を形成した。
【００５５】
次に、上記の燃料極用原料粉末を、表１に示す組成となるように調合し、メタノ−ルを溶媒としてナイロンボ−ルを用いて、充分混合した後、該ペーストを固体電解質層表面にスクリ−ン印刷法により塗布した後、大気中９００〜１０００℃で２時間熱処理して厚み３０μｍの燃料極層を形成した。その後還元処理を行った。
【００５６】
マイクロポアの測定は、破面を走査型電子顕微鏡で観察し、ポアの最大径と最小径の平均値として求めた。
【００５７】
発電は空気極側に酸素を、燃料極側に水素を流しながら６００℃で行い、１００時間後の出力密度と１００時間後の出力密度に対する５０００時間後の出力密度の低下率を求めた。
【表１】
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【００５８】
本発明の試料Ｎｏ．２〜１８、２０〜３１は、６００℃以下で作動し、出力密度の低下も３３％以下と小さかった。
【００５９】
一方、マイクロポアの平均気孔径が３０００ｎｍと大きい本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１は、作動温度が７５０℃と高く、出力密度の低下率も３８％と大きかった。
【００６０】
また、ジルコニア粒子の平均粒径が２００ｎｍを越え、物理化学結合の観察されない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１９は、作動温度が７００℃と高く、出力密度の低下率が４０％と大きかった。
【実施例２】
【００６１】
純度が９９．９％で平均粒子径が８μｍのＬａ０．９Ｃａ０．１ＭｎＯ３粉末を用いて、押し出し成形法により一端を封じた中空の円筒状成形体を作製した後、１５００℃で５時間大気中で焼成して、外径２０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ２００ｍｍの空気極としての機能を付与した円筒状焼結体を作製した。
【００６２】
この後、円筒状焼結体の表面に、溶射法により厚み３０μｍのＺｒＯ２（８モル％Ｙ２Ｏ３）の固体電解質膜および５０μｍのＬａ０．９Ｓｒ０．１ＣｒＯ３のインタ−コネクタ膜を形成した。
【００６３】
次に、上述の固体電解質表面に実施例１の試料Ｎｏ．１、４、８、１４、２０の燃料極を形成して円筒型燃料電池セルを作製した。
【００６４】
発電は、円筒型セルの内側に酸素を、外側に水素（５％Ｈ２Ｏ含有）を流し、６００℃で５０００時間発電を行い、出力密度の時間変化を求めた。結果を図４に示す。
【００６５】
これより、本発明の燃料極を有する試料Ｎｏ．４、８、１４のセルは、従来の燃料極を有する試料Ｎｏ．１および２０のセルに比較して高い出力密度と発電性能の劣化の極めて小さな長期安定性のあるセルであった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の燃料極の構造を示す概略断面図である。
【図２】円筒型固体電解質型燃料電池の構造を示す概略断面図である。
【図３】平板型固体電解質型燃料電池の構造を示す概略断面図である。
【図４】出力密度の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・固体電解質
２・・・燃料極
３・・・鉄族金属粒子
４・・・ジルコニア粒子
６・・・燃料ガス流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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