(57)【要約】【解決課題】燃料極と電解質間の界面抵抗が低い固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供すること。【解決手段】平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．５μｍの酸化ニッケル粒子との粒子混合物であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子混合物を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極。【選択図】図１
2009266713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．５μｍの酸化ニッケル粒子との粒子混合物であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子混合物を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極。
【請求項２】
平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．０μｍの酸化ニッケル粒子との粒子複合体であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子複合体を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極。
【請求項３】
電解質物質と酸化ニッケルとからなる平均粒径Ｄ５０が０．２〜１．５μｍの複合粒子であり、且つ、該複合粒子中の該電解質物質の含有量と該酸化ニッケルの含有量との割合が３５：６５〜５０：５０である複合粒子を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極。
【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用いられる燃料極に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池のセルは、電解質を燃料極及び空気極で挟み込むようにして構成され、該電解質、該燃料極及び該空気極ともに金属酸化物又は金属で構成されており、全て固体である。
【０００３】
該固体酸化物形燃料電池の内部抵抗のひとつが、燃料極と電解質間の界面抵抗である。この燃料極と電解質間の界面抵抗を低減する方法としては、高活性且つ高温で安定な材料を選択することや、電極構造を制御することで反応場を拡大させること等が考えられる。
【０００４】
材料面からは、酸化ニッケルのような燃料極物質に、ジルコニアのような電解質物質を混合した燃料極材料が、優れた特性を有するので、現在、広く使用されている（特許文献１）。また、電極構造面からは、原料粉に微細粒子を用いることで、性能向上が試みられている（特許文献２）。なお、本発明において、燃料極物質とは、燃料の水素及び酸化物イオンから水及び電子を生成させ且つ電子を導電する性質を持つ物質を指し、空気極物質とは、酸素及び電子から酸化物イオンを生成させ且つ電子を導電する性質を持つ物質を指し、電解質物質とは、空気極で生成する酸化物イオンを燃料極に導電させる性質を持つ物質を指す。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３４１２１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００７−１１５５３６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、固体酸化物形燃料電池には、更なる性能向上が求められている。そのため、固体酸化物形燃料電池の内部抵抗を低減することが必要となっており、その１つとして、燃料極と電解質間の界面抵抗の低減が求められている。
【０００７】
従って、本発明の課題は、燃料極と電解質間の界面抵抗が低い固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、燃料極材料として、酸化ニッケルと電解質物質とを用い、且つ、酸化ニッケルと電解質物質の含有割合及び粒径を制御することにより、燃料極と電解質間の界面抵抗を極めて低くできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明（１）は、平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．５μｍの酸化ニッケル粒子との粒子混合物であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子混合物を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供するものである。
【００１０】
また、本発明（２）は、平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．０μｍの酸化ニッケル粒子との粒子複合体であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子複合体を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供するものである。
【００１１】
また、本発明（３）は、電解質物質と酸化ニッケルとからなる平均粒径Ｄ５０が０．２〜１．５μｍの複合粒子であり、且つ、該複合粒子中の該電解質物質の含有量と該酸化ニッケルの含有量との割合が３５：６５〜５０：５０である複合粒子を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、燃料極と電解質間の界面抵抗が低い固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第一の形態の固体酸化物形燃料電池用燃料極（以下、本発明の燃料極（１）とも記載する。）は、平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．５μｍの酸化ニッケル粒子との粒子混合物であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子混合物を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極である。
【００１４】
本発明の燃料極（１）に係る該粒子混合物は、電解質物質粒子と酸化ニッケル（ＮｉＯ）粒子との混合物である。
【００１５】
本発明の燃料極（１）に係る該電解質物質粒子を構成する電解質物質は、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ：Ｓｃ２Ｏ３−ＺｒＯ２）、スカンジアセリア安定化ジルコニア（ＳｃＣｅＳＺ：（Ｓｃ２Ｏ３・ＣｅＯ２）−ＺｒＯ２）、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ：Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２）、サマリアドープセリア（Ｓｍ２Ｏ３・ＣｅＯ２）、ガドリニアドープセリア（Ｇｄ２Ｏ３・ＣｅＯ２）である。
【００１６】
本発明の燃料極（１）に係る該電解質物質粒子の平均粒径Ｄ５０は、０．１〜０．６μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ、特に好ましくは０．１〜０．３μｍである。なお、本発明において、平均粒径Ｄ５０は、粒度分布測定器により測定され、体積基準のメディアン径である。
【００１７】
本発明の燃料極（１）に係る該酸化ニッケル粒子は、酸化ニッケル（ＮｉＯ）である。
【００１８】
本発明の燃料極（１）に係る該酸化ニッケル粒子の平均粒径Ｄ５０は、０．５〜１．５μｍ、好ましくは０．６〜１．３μｍ、特に好ましくは０．６〜１．２μｍである。
【００１９】
本発明の燃料極（１）に係る該粒子混合物中、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合（電解質物質粒子：酸化ニッケル粒子）は、３５：６５〜５０：５０、好ましくは３７：６３〜４８：５２、特に好ましくは４０：６０〜４５：５５である。
【００２０】
本発明の燃料極（１）に係る該粒子混合物は、例えば、平均粒径Ｄ５０が上記範囲である粉末状の該電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が上記範囲である粉末状の該酸化ニッケル粒子とを、上記質量割合で混合して得られる。
【００２１】
本発明の燃料極（１）は、該粒子混合物を成形し、次いで、焼成することにより得られる。
【００２２】
該粒子混合物を成形する方法としては、固体酸化物形燃料電池用燃料極の製造に用いられる方法であれば、特に制限されない。例えば、該成形方法としては、先ず、該粒子混合物を含有するスラリーを調製して、次いで、例えば、スクリーン印刷法、ドクタープレート法等により成形する方法や、該粒子混合物をプレス成形することにより成形する方法が挙げられる。
【００２３】
該粒子混合物の成形体を焼成する際の焼成温度は、１２００〜１６００℃、好ましくは１２５０〜１５００℃、特に好ましくは１３００〜１４５０℃である。また、焼成時間は、通常１〜１０時間、好ましくは２〜８時間、特に好ましくは３〜５時間である。
【００２４】
本発明の第二の形態の固体酸化物形燃料電池用燃料極（以下、本発明の燃料極（２）とも記載する。）は、平均粒径Ｄ５０が０．１〜０．６μｍの電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が０．５〜１．０μｍの酸化ニッケル粒子との粒子複合体であり、且つ、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合が３５：６５〜５０：５０である粒子複合体を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極である。
【００２５】
本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体は、電解質物質粒子と酸化ニッケル（ＮｉＯ）粒子とで構成されている。該粒子複合体では、１の粒子が他の粒子の表面に固定されて、該粒子複合体を形成している。該粒子複合体について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体の形態例を示す模式図である。
【００２６】
図１中、粒子複合体１ａは、電解質物質粒子２の表面に、複数の酸化ニッケル粒子３が固定されたものである。該粒子複合体１ａでは、該電解質物質粒子２の粒径と、該酸化ニッケル粒子３の粒径とが異なるため、粒径が大きい該電解質物質粒子２の周りに、粒径が小さい複数の該酸化ニッケル粒子３が固定されている。なお、図１では、該電解質物質粒子２の周りに、該酸化ニッケル粒子３が固定されている形態例を示したが、これに限定されず、本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体は、粒径が大きい該酸化ニッケル粒子の周りに、粒径が小さい複数の該電解質物質粒子が固定されたものであってもよい。
【００２７】
図２中、粒子複合体１ｂ、１ｃ、１ｄは、電解質物質粒子４と酸化ニッケル粒子５とが、粒子表面同士で固定されている。該粒子複合体１ｂ、１ｃ、１ｄでは、該電解質物質粒子４と該酸化ニッケル粒子５の粒径が同程度であり、これらの粒子が複数個集まって、粒子表面で固定されている。なお、図２では、該電解質物質粒子４と該酸化ニッケル粒子５とが、２〜４個集まって、該粒子複合体を形成している形態例を示したが、該粒子複合体を形成する粒子の数は、特に制限されない。
【００２８】
なお、図１及び図２では、電解質物質粒子は酸化ニッケル粒子とのみ繋がっており、酸化ニッケル粒子は電解質物質粒子とのみ繋がっている形態例を示したが、一部に、電解質物質粒子同士が繋がっているものや、酸化ニッケル粒子同士が繋がっているものがあってもよい。
【００２９】
本発明の燃料極（２）に係る該電解質物質粒子を構成する電解質物質は、本発明の燃料極（１）に係る該電解質物質粒子を構成する電解質物質と同様である。
【００３０】
本発明の燃料極（２）に係る該電解質物質粒子の平均粒径Ｄ５０は、０．１〜０．６μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ、特に好ましくは０．１〜０．４μｍである。
【００３１】
本発明の燃料極（２）に係る該酸化ニッケル粒子は、酸化ニッケル（ＮｉＯ）である。
【００３２】
本発明の燃料極（２）に係る該酸化ニッケル粒子の平均粒径Ｄ５０は、０．１〜１．０μｍ、好ましくは０．２〜０．９μｍ、特に好ましくは０．３〜０．８μｍである。
【００３３】
本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体中、該電解質物質粒子と該酸化ニッケル粒子との質量割合（電解質物質粒子：酸化ニッケル粒子）は、３５：６５〜５０：５０、好ましくは３７：６３〜４８：５２、特に好ましくは４０：６０〜４５：５５である。
【００３４】
本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体を得る方法としては、例えば、平均粒径Ｄ５０が上記範囲の粉末状の該電解質物質粒子と、平均粒径Ｄ５０が上記範囲の粉末状の酸化ニッケル粒子との混合粉末に、機械的エネルギーを加え、１の粒子の表面に他の粒子を固定する方法が挙げられる。
【００３５】
該混合粉末に該機械的エネルギーを加える方法としては、特に制限されず、例えば、（ｉ）該混合粉末に、加圧力及びせん断力を加える方法、（ｉｉ）該混合粉末同士を衝突させる方法等が挙げられる。
【００３６】
（ｉ）の方法としては、例えば、国際公開ＷＯ２００６／０４６６２４号公報に記載された粉体処理装置を用いて、該混合粉末に、加圧力及びせん断力を加える方法が挙げられる。具体的には、回転体と、該回転体との間に隙間を形成させて設置されているプレスヘッドを備えた該粉体処理装置内に、該混合粉末を投入し、該回転体を回転させることによって、該混合粉末を該回転体と該プレスヘッドとの間の隙間に挟み込み、且つ、挟み込んだ該混合粉末を該回転体の受け面上を引きずらせて、該混合粉末に加圧力及びせん断力が加える方法である。
【００３７】
（ｉｉ）の方法としては、例えば、特開平０５−１６８８９５号公報に記載されている固体粒子の表面改質方法が挙げられ、具体的には、衝撃板が設けられた回転体を回転させ、該回転体に該混合粉末を投入することにより、該混合粉末と該衝撃板を衝突させ、更に該衝撃板の回転による高速気流により、該混合粉末を対流させ、繰り返し該衝撃板と衝突させる方法である。該表面改質方法では、該混合粉末が該衝撃板に衝突する際に、該混合粉末中の粒子の１つが、該衝撃板と該混合粉末中の他の粒子に挟まれ、粒子同士の衝突が起こる。
【００３８】
なお、上記では、該混合粉末に機械的エネルギーを加えることにより、該粒子複合体を得る方法を示したが、本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体は、この方法で製造されたものに限定されず、電解質物質粒子と酸化ニッケル粒子とで構成されており、且つ、１の粒子が他の粒子の表面に固定されている粒子複合体であれば、どのような方法で得られたものであってもよい。
【００３９】
本発明の燃料極（２）は、該粒子複合体を成形し、次いで、焼成することにより得られる。
【００４０】
該粒子複合体を成形する方法としては、固体酸化物形燃料電池用燃料極の製造に用いられる方法であれば、特に制限されない。例えば、該成形方法としては、先ず、該粒子複合体を含有するスラリーを調製して、次いで、例えば、スクリーン印刷法、ドクタープレート法等により成形する方法や、該粒子複合体をプレス成形することにより成形する方法が挙げられる。
【００４１】
該粒子複合体の成形体を焼成する際の焼成温度は、１２００〜１６００℃、好ましくは１２５０〜１５００℃、特に好ましくは１３００〜１４５０℃である。また、焼成時間は、通常１〜１０時間、好ましくは２〜８時間、特に好ましくは３〜５時間である。
【００４２】
本発明の第三の形態の固体酸化物形燃料電池用燃料極（以下、本発明の燃料極（３）とも記載する。）は、電解質物質と酸化ニッケルとからなる平均粒径Ｄ５０が０．２〜１．５μｍの複合粒子であり、且つ、該電解質物質の含有量と該酸化ニッケルの含有量との割合が３５：６５〜５０：５０である複合粒子を、焼成して得られることを特徴とする固体酸化物形燃料電池用燃料極である。
【００４３】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子は、一粒子が、電解質物質と酸化ニッケル（ＮｉＯ）とで構成されている粒子である。つまり、該複合粒子は、該電解質物質と酸化ニッケルとを含有する粒子である。該複合粒子について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子の模式図である。図３中、複合粒子１１は、電解質物質の一次粒子１２と酸化ニッケルの一次粒子１３とが凝集した凝集体である。つまり、該複合粒子１１は、一次粒子の凝集体である二次粒子である。
【００４４】
本発明の燃料極（３）に係る該電解質物質は、本発明の燃料極（１）に係る該電解質物質粒子を構成する電解質物質と同様である。
【００４５】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子の平均粒径Ｄ５０（二次粒子の平均粒径）は、０．２〜１．５μｍ、好ましくは０．３〜１．２μｍ、特に好ましくは０．４〜１．０μｍである。
【００４６】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子中の該電解質物質の一次粒子の平均粒径は、０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０２〜０．２μｍ、特に好ましくは０．０２〜０．１μｍである。
【００４７】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子中の酸化ニッケルの一次粒子の平均粒径は、０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０２〜０．２μｍ、特に好ましくは０．０２〜０．１μｍである。
【００４８】
なお、本発明において、該複合粒子中の該電解質物質の一次粒子の平均粒径及び該複合粒子中の該酸化ニッケルの一次粒子の平均粒径は、該複合粒子の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、ＴＥＭ観察から元素分析を実施し、その元素分布から電解質物質及び酸化ニッケルの一次粒子の粒径を測定して、得られた粒径の平均値を算出することによって、求められた値である。
【００４９】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子中、該電解質物質の含有量と該酸化ニッケルの含有量の割合（電解質物質：酸化ニッケル）は、質量比で３５：６５〜５０：５０、好ましくは４０：６０〜５０：５０、特に好ましくは４３：５７〜４８：５２である。
【００５０】
本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子を得る方法としては、例えば、電解質物質を構成する金属種の金属塩及びニッケル塩を含有する水溶液を調整し、該水溶液の液滴を、５００〜１２００℃程度に加熱された熱分解炉に噴霧して、複合粒子を得る噴霧熱分解法が挙げられる。該噴霧熱分解法では、噴霧する該水溶液の液滴の大きさを調節することにより、該複合粒子の平均粒径Ｄ５０（二次粒子の平均粒径）を調節することができる。また、該噴霧熱分解法では、噴霧する該水溶液中の金属塩の濃度を調節することにより、該複合粒子中の該電解質物質及び酸化ニッケルの一次粒子の平均粒径を調節することができる。
【００５１】
なお、本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子は、この方法で製造されたものに限定されず、電解質物質の一次粒子と酸化ニッケルの一次粒子とが凝集して二次粒子を構成している複合粒子であれば、どのような方法で得られたものであってもよい。
【００５２】
本発明の燃料極（３）は、該複合粒子を成形し、次いで、焼成することにより得られる。
【００５３】
該複合粒子を成形する方法としては、固体酸化物形燃料電池用燃料極の製造に用いられる方法であれば、特に制限されない。例えば、該成形方法としては、先ず、該複合粒子を含有するスラリーを調製して、次いで、例えば、スクリーン印刷法、ドクタープレート法等により成形する方法や、該複合粒子をプレス成形することにより成形する方法が挙げられる。
【００５４】
該複合粒子の成形体を焼成する際の焼成温度は、１２００〜１６００℃、好ましくは１２５０〜１５００℃、特に好ましくは１３００〜１４５０℃である。また、焼成時間は、通常１〜１０時間、好ましくは２〜８時間、特に好ましくは３〜５時間である。
【００５５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００５６】
（実施例１〜１０、比較例１〜１０）
＜電解質の製造＞
スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ）２．０ｇを、一軸プレス成形器にて０．２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレスして、ペレットを得、次いで、１１００℃で仮焼成することにより、厚さ１ｍｍの電解質基板Ａ（仮焼成物）を得た。
・スカンジア安定化ジルコニア：ジルコニア中のスカンジアの含有量１０ｍｏｌ％
【００５７】
＜燃料極の形成＞
（燃料極形成用スラリーの調製）
表１に示す平均粒径の酸化ニッケル粉末（ＮｉＯ）と、表１に示す平均粒径のスカンジア安定化ジルコニア粉末（ＳｃＳＺ）とを、表１に示す質量割合で混合し、これらの粒子混合物１００質量部に対して、フタル酸ジ−ｎ−ブチル５質量部、分散剤（ノニオンＯＰ−８３ＲＡＴ、日本油脂社製）３質量部、エチルセルロース５質量部、α−テレピネオール３７質量部をボールミルに加え、室温で５時間混合した。得られたスラリーに再度、α−テレピネオールを適量混合し、該スラリーの粘度が、１００００ｍＰａ秒になるように調製し、燃料極形成用スラリーＢを得た。
・スカンジア安定化ジルコニア：ジルコニア中のスカンジアの含有量１０ｍｏｌ％
【００５８】
（燃料極形成用スラリーの塗布及び焼成）
該電解質基板Ａの片面に、該燃料極形成用スラリーＢを、スクリーン印刷法にて、膜厚が３０μｍとなるように塗布した。
次いで、燃料極形成用スラリーＢが塗布されている電解質基板Ａを、１４００℃で、３時間焼成し、燃料極が形成されている電解質基板Ｄを得た。
【００５９】
＜性能評価＞
該燃料極が形成されている電解質基板Ｄについて、燃料極と電解質間の界面抵抗を、交流インピーダンス法により求めた。その結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2009266713.tif 000003
【００６１】
（実施例１１〜１６、比較例１１〜１７）
＜電解質の製造＞
実施例１と同様の方法で行い電解質基板Ａ（仮焼成物）を得た。
【００６２】
＜燃料極の形成＞
（粒子複合体の調製）
表２に示す平均粒径の酸化ニッケル粉末（ＮｉＯ）と、表２に示す平均粒径のスカンジア安定化ジルコニア粉末（ＳｃＳＺ）とを、表２に示す質量割合で、図４及び図５に示す粉体処理装置に投入し、ヘッドクリアランス（図４中、符号２７の幅）１．１９ｍｍ、回転数１４００回転／分の条件で処理して、粒子複合体Ｅを得た。
・スカンジア安定化ジルコニア：ジルコニア中のスカンジアの含有量１０ｍｏｌ％
【００６３】
なお、図４及び図５中、粉体処理装置２０は、台座２１に設置された外筒２２、該外筒２２の内部に回転可能なように設置される回転体２３、及びプレスヘッド２５を有する。該回転体２３の壁面には孔２９が設けられており、該回転体２３の外周部には一定間隔で羽根部材３０が取り付けられている。また、該回転体２３及び該プレスヘッド２５は、その間に隙間（ヘッドクリアランス）２７が形成されるように設置されている。そして、該粉体処理装置２０に、酸化ニッケル粉末及びスカンジア安定化ジルコニア粉末の混合粉末２４を投入し、該回転体２３を回転させることにより、該混合粉末２４が、該プレスヘッド２５と該回転体２３の受け面２６の間に入り込み、該混合粉末２４に、加圧力及びせん断力が加えられる。加圧力及びせん断力が加えられた該混合粉末２４は、該孔２９から該回転体２３の外側に排出され、該羽根部材３０によって、再び該回転体２３の内側に循環される。
【００６４】
（燃料極形成用スラリーの調製）
上記のようにして得られた該粒子複合体Ｅ１００質量部に対して、フタル酸ジ−ｎ−ブチル５質量部、分散剤（ノニオンＯＰ−８３ＲＡＴ、日本油脂社製）３質量部、エチルセルロース５質量部、α−テレピネオール３７質量部をボールミルに加え、室温で５時間混合した。得られたスラリーに再度、α−テレピネオールを適量混合し、該スラリーの粘度が、１００００ｍＰａ秒になるように調製し、燃料極形成用スラリーＦを得た。
【００６５】
（燃料極形成用スラリーの塗布及び焼成）
該電解質基板Ａの片面に、該燃料極形成用スラリーＦを、スクリーン印刷法にて、膜厚が３０μｍとなるように塗布した。
次いで、燃料極形成用スラリーＦが塗布されている電解質基板Ａを、１４００℃で、３時間焼成し、燃料極が形成されている電解質基板Ｇを得た。
【００６６】
＜性能評価＞
該燃料極が形成されている電解質基板Ｇについて、燃料極と電解質間の界面抵抗を、交流インピーダンス法により求めた。その結果を表２に示す。
【００６７】
【表２】
2009266713.tif 000004
【００６８】
（実施例１７〜２１、比較例１８〜１９）
＜電解質の製造＞
実施例１と同様の方法で行い電解質基板Ａ（仮焼成物）を得た。
【００６９】
＜燃料極の形成＞
（複合粒子の調製）
金属酸化物に換算したときの含有量の割合が、表３に示す割合となるように、硝酸ジルコニウム、硝酸スカンジウム及び硝酸ニッケルの各金属塩を水に添加して、水溶液を調製した。次いで、該水溶液の液滴を、９００℃の噴霧熱分解炉に噴霧して、表３に示す複合粒子Ｈを得た。なお、該水溶液中の各金属塩の濃度及び該水溶液の液滴の大きさを調節することによって、表３に示す複合粒子を調製した。
【００７０】
（燃料極形成用スラリーの調製）
上記のようにして得られた該複合粒子Ｈ１００質量部に対して、フタル酸ジ−ｎ−ブチル５質量部、分散剤（ノニオンＯＰ−８３ＲＡＴ、日本油脂社製）３質量部、エチルセルロース５質量部、α−テレピネオール３７質量部をボールミルに加え、室温で５時間混合した。得られたスラリーに再度、α−テレピネオールを適量混合し、該スラリーの粘度が、１００００ｍＰａ秒になるように調製し、燃料極形成用スラリーＩを得た。
【００７１】
（燃料極形成用スラリーの塗布及び焼成）
該電解質基板Ａの片面に、該燃料極形成用スラリーＩを、スクリーン印刷法にて、膜厚が３０μｍとなるように塗布した。
次いで、燃料極形成用スラリーＩが塗布されている電解質基板Ａを、１４００℃で、３時間焼成し、燃料極が形成されている電解質基板Ｊを得た。
【００７２】
＜性能評価＞
該燃料極が形成されている電解質基板Ｊについて、燃料極と電解質間の界面抵抗を、交流インピーダンス法により求めた。その結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
2009266713.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体の形態例を示す模式図である。
【図２】本発明の燃料極（２）に係る該粒子複合体の形態例を示す模式図である。
【図３】本発明の燃料極（３）に係る該複合粒子の模式図である。
【図４】粉体処理装置２０の模式図である。
【図５】粉体処理装置２０をＸ−Ｘ面で切った断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  粒子複合体
２、４        電解質物質粒子
３、５        酸化ニッケル粒子
１１          複合粒子
１２          電解質物質
１３          酸化ニッケル
２０          粉体処理装置
２１          台座
２２          外筒
２３          回転体
２４          混合粉末
２５          プレスヘッド
２６          受け面
２７          隙間
２９          孔
３０          羽根部材
【図１】
2009266713.tif 000006
【図２】
2009266713.tif 000007
【図３】
2009266713.tif 000008
【図４】
2009266713.tif 000009
【図５】
2009266713.tif 000010