ナノサイズドメイン含有高性能セリア系固体電解質

開放特許情報番号
L2006005206
開放特許情報登録日
2006/9/8
最新更新日
2015/10/7

基本情報

出願番号 特願2002-246000
出願日 2002/8/26
出願人 独立行政法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2004-087271
公開日 2004/3/18
登録番号 特許第3619875号
特許権者 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 ナノサイズドメイン含有高性能セリア系固体電解質
技術分野 化学・薬品、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 ナノサイズドメイン含有高性能セリア系固体電解質
目的 酸素欠陥を発生させる際に生成するc型希土類相またはパイロクロア相の領域を1nm以上10nm以下に抑制し、かつこうした副生成物領域と蛍石界面の不整合を完全になくし、完全な整合界面を作成することにより、イオン伝導度が向上し、燃料電池用固体電解質材料または炭酸ガスセンサー材料とした際に、優れた特性を示すセリア系固体電解質を提供する。
効果 イオン伝導度を阻害している要因が酸素欠陥を発生させる際に生成するc型希土類相またはパイロクロア相にあることを見いだしたものであり、これらの領域を1ナノメーター以上10ナノメーター以下に抑制し、且つこうした副生成物領域と蛍石界面との不整合をなくし、完全な整合界面を作製することにより、従来のものに比べイオン伝導度が向上し、燃料電池用固体電解質材料または炭酸ガスガスセンサー材料とした際に、優れた特性を示すセリア系固体電解質を提供できる。
技術概要
組成式(M↑3↑+↓xN↑2↑+↓1↓−↓x)↓yCe↓1↓−↓yO↓2↓−↓d(式中M↑3↑+は、Y、Yb、Gd、Sm、Laから選ばれた1種または2種以上の3価希土類化合物、N↑2↑+は、Ca、Sr、Baから選ばれた1種また2種類以上の2価のアルカリ土類元素を表し、x、yは、それぞれ、0.5≦x≦0.9、0.15≦y≦0.20、ただしM↑3↑+がGdの場合は0.5≦x≦0.9、0.10≦y≦0.20の数を表す)で表されるセリア系複合酸化物焼結体よりなる固体電解質であって、その焼結体を構成する結晶相は、単一の蛍石型構造からなり、焼結体結晶粒子サイズは、50〜150nmであるか、5〜20ミクロンであり、緻密化した焼結体内部の粒子径も均一性が高く、各粒子の大きさのばらつきが、平均粒子径から±50%以内であり、かつ焼結体粒子内部に平均的な大きさが1〜10nmのマイクロドメインを持ち、母相である蛍石結晶とマイクロドメインの界面は完全に整合していることにより、酸化物イオンの拡散を妨げることなく、500℃の酸化物イオン伝導度が0.008S/cm以上である。図は、電子線回折図、高分解能電子顕微鏡による格子像である。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
Copyright © 2017 INPIT