PROTON CONDUCTING CELL STRUCTURE, PROTON CONDUCTOR, ELECTROCHEMICAL DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING PROTON CONDUCTOR

• Main Authors: NODA, Yohei, MIZUHARA, Naho, MAJIMA, Masatoshi, FUNAKOSHI, Akiko, TAWARAYAMA, Hiromasa, HIGASHINO, Takahiro, OGAWA, Mitsuyasu
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 23.12.2021
• Subjects: APPARATUS THEREFOR; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CABLES; CHEMISTRY; CONDUCTORS; ELECTRICITY; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS; INSULATORS; METALLURGY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING ORDIELECTRIC PROPERTIES

A proton conducting cell structure which is provided with an air electrode, a hydrogen electrode and a solid electrolyte layer that is interposed between the air electrode and the hydrogen electrode, wherein: the solid electrolyte layer contains at least a first solid electrolyte layer that is formed of a dense material; the first solid electrolyte layer contains a metal oxide that is represented by formula (1), while having a perovskite structure; the ratio of Sr to the total of Ba and Sr in the vicinity of the air electrode-side surface of the first solid electrolyte layer is 0.4 or more; and the ratio of Sr to the total of Ba and Sr in the vicinity of the hydrogen electrode-side surface of the first solid electrolyte layer is from 0.003 to 0.3.　(1): Bax1Srx2A1-yMyO3-δ La présente invention concerne une structure de cellule conductrice de protons qui est pourvue d'une électrode à air, d'une électrode à hydrogène et d'une couche d'électrolyte solide qui est interposée entre l'électrode à air et l'électrode à hydrogène, la couche d'électrolyte solide contenant au moins une première couche d'électrolyte solide qui est formée d'un matériau dense ; la première couche d'électrolyte solide contient un oxyde métallique qui est représenté par la formule (1), tout en ayant une structure pérovskite ; le rapport de Sr au total de Ba et de Sr à proximité de la surface côté électrode à air de la première couche d'électrolyte solide est de 0,4 ou plus ; et le rapport de Sr au total de Ba et de Sr à proximité de la surface côté électrode d'hydrogène de la première couche d'électrolyte solide est de 0,003 à 0,3.　(1) : Bax1Srx2A1-yMyO3-δ 空気極と、水素極と、空気極及び水素極の間に介在する固体電解質層とを備えたセル構造体であって、前記固体電解質層は緻密質からなる第１固体電解質層を少なくとも含み、前記第１固体電解質層はペロブスカイト型構造を有し、かつ下記式（１）で表される金属酸化物を含み、当該第１固体電解質層の空気極側の表面近傍におけるＢａとＳｒとの合計量に対するＳｒの比率が０．４以上であり、かつ、当該第１固体電解質層の水素極側の表面近傍におけるＢａとＳｒとの合計量に対するＳｒの比率が、０．００３以上０．３以下である、プロトン伝導型セル構造体。　Ｂａｘ１Ｓｒｘ２Ａ１－ｙＭｙＯ３－δ　（１）