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公開番号2024122245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029686
出願日2023-02-28
発明の名称電気化学セル
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類C25B 9/23 20210101AFI20240902BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】面積抵抗の抑制と電解率の向上を両立可能な電解セルを提供する。
【解決手段】電解セル1は、セル本体部20を備える。セル本体部20は、水素極層5と、還元雰囲気においてイオン伝導性及び電子伝導性を有する中間層6と、イオン伝導性を有する電解質層7とを有する。水素極層5の緻密度は、35%以上65%以下である。中間層6の緻密度は、86%以上である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極層と、
前記第１電極層上に形成され、還元雰囲気においてイオン伝導性及び電子伝導性を有する中間層と、
前記中間層上に形成され、イオン伝導性を有する電解質層と、
前記電解質層を基準として前記中間層の反対側に配置される第２電極層と、
を有するセル本体部を備え、
前記第１電極層の緻密度は、３５％以上６５％以下であり、
前記中間層の緻密度は、８６％以上である、
電解セル。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記第１電極層の緻密度は、４０％以上６２％以下であり、
前記中間層の緻密度は、８８％以上である、
請求項１に記載の電解セル。
【請求項３】
前記セル本体部を支持する金属支持体をさらに備え、
前記金属支持体は、前記第１電極層が配置される主面と、前記主面に形成される複数の供給孔とを有する、
請求項１又は２に記載の電解セル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水素極層と酸素極層の間に配置された電解質層を有するセル本体部を備える電解セルが知られている（例えば、特許文献１参照）。水素極には水を含む原料ガスが供給され、酸素極ではＯ
２
（酸素）が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１５５３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、電解セルにおいて、水素極層と電解質層の間の熱膨張係数差に起因して電解質層に生じる応力の抑制を目的として、水素極層と電解質層の間に中間層を介挿させることを検討した。
【０００５】
本発明らが鋭意検討した結果、イオン伝導性を有し、かつ、還元雰囲気において電子伝導性を発揮する混合導電性材料によって中間層を構成した場合、水素極層及び中間層それぞれの緻密度が面積抵抗と電解率に大きな影響を及ぼしているという新たな知見が得られた。
【０００６】
本発明は、上述した新たな知見に基づいてなされたものであり、電解セルにおいて面積抵抗の抑制と電解率の向上を両立させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面に係る電解セルは、セル本体部を備える。セル本体部は、第１電極層と、中間層と、電解質層と、第２電極層とを有する。中間層は、第１電極層上に形成され、還元雰囲気においてイオン伝導性及び電子伝導性を有する。電解質層は、中間層上に形成され、イオン伝導性を有する。第２電極層は、電解質層を基準として中間層の反対側に配置される。第１電極層の緻密度は、３５％以上６５％以下である。中間層の緻密度は、８６％以上である。
【０００８】
本発明の第２の側面に係る電解セルは、上記第１の側面に係り、第１電極層の緻密度は、４０％以上６２％以下であり、中間層の緻密度は、８８％以上である。
【０００９】
本発明の第３の側面に係る電解セルは、上記第１又は第２の側面に係り、セル本体部を支持する金属支持体をさらに備える。金属支持体は、第１電極層が配置される主面と、主面に形成される複数の供給孔とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、面積抵抗の抑制と電解率の向上を両立可能な電解セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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