成在支撑体201的表面上。在本发明中，作为这样的支撑体201，如果是多 孔质、具有气体透过性、具有用于支撑多个发电元件（1〇、20、30、40)的机械强度、及具有电 绝缘性，则可以不作特别限定而进行使用。作为支撑体201的材料，可以使用选自MgO、氧化 钙稳定氧化锆（CSZ)、镁橄榄石的一种以上。支撑体201的优选的厚度为0. 5~2mm。
[0055] 内侧电极及外侧电极
[0056] 在本发明中，燃料极（102、202、302、402)可以是内侧电极，也可以是外侧电极。 也就是说，多个发电元件（1〇、20、30、40)各自可以是至少层叠有作为内侧电极的燃料极 (102、202、302、402)、固体电解质（104、204、304、404)、及作为外侧电极的空气极（105、 205、305、405)的层叠体。或者多个发电元件（10、20、30、40)各自也可以是至少层叠有作为 内侧电极的空气极（105、205、305、405)、固体电解质（104、204、304、404)、及作为外侧电极 的燃料极（1〇2、202、302、402)的层叠体。
[0057] 根据本发明的优选的形态，内侧电极为燃料极（102、202、302、402)。其理由如下。 即，支撑体201以及集电层（例如燃料极层102a、202a、302a、402a。对燃料极层的详细内容 进行后述）采用气体透过性良好的多孔质结构。支撑体201需要保持多个发电元件（10、 20、30、40)的结构。因此，支撑体201变得比仅要求导电性的集电层厚。也就是说，支撑体 201与集电层相比存在有气体透过性变差的趋势。此外，如果比较氧气和氢气的扩散速度， 则通常氢气比氧气快数倍。由于这些理由，在内侧电极为空气极（105、205、305、405)时， 因为构成为与氢相比不容易透过的氧透过支撑体201，所以当与内侧电极为燃料极（102、 202、302、402)时进行比较时，则气体扩散过电压变大。其结果，发电性能存在降低的趋势。 因而，内侧电极为燃料极（1〇2、202、302、402)的情况其发电性能优秀。此外，在内侧电极为 燃料极（102、202、302、402)时，外侧电极则成为空气极（105、205、305、405)。
[005S] 燃料极
[0059] 在本发明中，燃料极（102、202、302、402)具有用于使燃料气体透过的多孔性、使 氢吸附的催化剂活性（电极活性）、导电性、及氧化物离子传导性。燃料极（1〇2、202、302、 402)的多孔性也可以比支撑体201的小。
[0060] 作为构成这样的燃料极（102、202、302、402)的材料，例如可列举NiO/含锆氧化 物、及NiO/含铈氧化物等，且至少包含这些中的任意一个而构成。在此，NiO/含锆氧化物 是指NiO和含锆氧化物以规定的比例均匀混合。此外，NiO/含铈氧化物是指NiO和含铈氧 化物以规定的比例均匀混合。作为NiO/含锆氧化物的含锆氧化物，例如可列举掺杂有CaO、 Y203、Sc2O3之中的1种以上的含锆氧化物等。作为NiO/含铈氧化物的含铈氧化物，可列举 通式 Ce1 yLny02(但是 Ln 是从 La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、及 Y 选 择的任意I种以上的组合，0. 05 = y = 0. 50)等。此外，由于NiO在燃料气氛下被还原而成 为Ni，因此上述氧化物分别成为Ni/含锆氧化物或Ni/含铈氧化物。
[0061] 在本发明中，燃料极（102、202、302、402)可以为单层，或也可以为多层。作为内侧 电极为多层燃料极（1〇2、202、302、402)时的例子，将Ni/YSZ(氧化钇稳定氧化锆）（即燃 料极层102a、202a、302a、402a)用于支撑体，且将Ni/⑶C(Gd 2O3-CeO2)(即，燃料极催化剂层 102b、202b、302b、402b)用于固体电解质侧。燃料极（102、202、302、402)的优选的厚度即 燃料极层的厚度及燃料极催化剂层的厚度的合计为10~200 μπι。其中，燃料极催化剂层 (102b、202b、302b、402b)的优选的厚度为 0 ~30 μπι。
[0062] 空气极
[0063] 在本发明中，空气极（105、205、305、405)具有用于使氧透过的多孔性、使氧吸附 或离子化的催化剂活性（电极活性）、导电性、及氧化物离子传导性。空气极（1〇5、205、305、 405)的多孔性、及导电性也可以分别比集电层的小。
[0064] 作为构成这样的空气极（105、205、305、405)的材料，例如可列举La1 xSrxCo03(但 是X = 0· 1~0· 3)及LaCo1 xNix03(但是X = 0· 1~0· 6)等镧钴系氧化物、LaSrFeO3系 和LaSrCoOj的固溶体即铁酸镧系氧化物（La i JrniCo1 nFen03(但是0. 05〈m〈0. 50、0〈n〈l)) 等。空气极（1〇5、205、305、405)可以为单层，或也可以为多层。作为外侧电极是多层空气 极（105、205、305、405)时的例子，可以将La a6SrQ.4C〇Q.2Fe as03(g卩，空气极催化剂层105b、 20513、30513、40513)用于固体电解质侧，将1^。. (^。.4(：〇。.和。.203 (即，空气极层105&、205&、 305a、405a)用于最表层。空气极的优选的厚度即空气极层的厚度及空气极催化剂层的厚度 的合计为〇. 2~30 μ m。
[0065] 固体电解质
[0066] 在本发明中，固体电解质（104、204、304、404)具有氧化物离子传导性、气密性、及 电绝缘性。作为构成这样的固体电解质（104、204、304、404)的材料，可列举镓酸镧系氧化 物、及固溶有作为固溶元素而选自Y、Ca、及Sc的1种以上的稳定氧化锆等。在本发明中优选 的固体电解质（1〇4、204、304、404)为掺杂有Sr及Mg的镓酸镧系氧化物，更优选为以通式 La1 JraGa1 b cMgbCoc03 δ (但是 0· 05 刍 a 刍 0· 3、0〈b〈0. 3、0 刍 c 刍 0.15, δ 是以满足电中性 条件的方式确定的值）表示的镓酸镧系氧化物（LSGM)。strontium-and magnesium-doped lanthanum gallate (LSGM)通过以LaGaO3S基础用Sr将La的位置置换而显现氧化物离 子传导性。固体电解质（104、204、304、404)可以为单层，或也可以为多层。在固体电解质 (104、204、304、404)为多层时，例如可以在燃料极（102、202、302、402)和由LSGM构成的固 体电解质层（104b、204b、304b、404b)之间设置反应抑制层（104a、204a、304a、404a)。作为 反应抑制层（104a、204a、304a、404a)的具体例，可列举固溶有La的氧化铈（Ce 1 xLax02 (但是 0.3〈以0.5))。优选为(^。.61^。.402。固体电解质（104、204、304、404)的优选的厚度，即固体 电解质层的厚度及反应抑制层的厚度的合计为5~60μπι。其中，反应抑制层（104a、204a、 304a、404a)的优选的厚度为0~20 μπι。
[0067] 集电层
[0068] 本发明的固体氧化物型燃料电池电堆具有电连接外侧电极和互连器的集电层。该 集电层具有气体（氧）透过性、及用于使通过空气极而发生的电子顺畅地流通的导电性。在 本发明中，在外侧电极为空气极时，集电层可以通过将含有Ag、Pt等贵金属的导电性膏、或 含有La a 6Sr。. 4Co。. sFea 203 δ等导电性氧化物的膏进行烧结来形成。此外，在外侧电极为燃料 极时，集电层可以通过将被还原而得到导电性的NiO或Ni等金属氧化物、或含有金属的膏 进行烧结来形成。此外，为了得到气体透过性，集电层优选为多孔质或网孔等结构。集电层 的优选的厚度为10~200 μ m。
[0069] 互连器
[0070] (组成）
[0071] 在本发明中，互连器303由陶瓷构成。也就是说，在本发明中互连器303是指陶 瓷互连器。作为陶瓷材料，优选以通式Sr xLayTiO3 δ (但是X及y是满足0. 8兰x+y兰1. 0、 及0. 01〈y 5 0. 1的正的实数）表示的钙钛矿型氧化物。在此，"构成"是指互连器303的 主要成分是以所述通式SrxLa yTiO3 5表示的钙钛矿型氧化物。即，不排除互连器303包含 其他的成分，例如是包含后述的扩散元素的形态。换言之，优选互连器303包含以所述通 式Sr xLayTiO3 5表示的钙钛矿型氧化物作为主要成分。主要成分是指在互连器303中包含 80mol %以上的以所述通式SrxLayTiO3 δ表示的钙钛矿型氧化物。优选包含90mol %以上、 更优选包含95mol%以上。更进一步优选互连器303仅由所述钙钛矿型氧化物构成。由于 互连器303的主要成分是具有这样的组成比的氧化物，因而能够使足够的致密性和导电性 并存。互连器303以SrTiO 3为基础通过将La置换而显现导电性。根据本发明的更优选的 形态，Sr和La的组成比满足0. 8兰x+y兰0. 9、0. 01〈y兰0. 1的关系。由此，能够更加提高 致密性。此外，也可以用Nb置换Ti。由此，能够更加提高导电性。作为这样的氧化物的优 选的具体例，可列举 SrxLayTi1 zNbz03 δ (0· 8 刍 x+y 刍 1. 0、0· 01〈y 刍 0· 1、0· 05 刍 z 刍 0· 2)。
[0072] 在本发明中，作为不可避免的成分，互连器303也可以包含例如在烧成时从其他 的部件即燃料极（102、202、302、402)、空气极（105、205、305、405)及固体电解质（104、204、 304、404)等向互连器303扩散的元素。作为这样的元素，可列举Ni、Y、Gd、Ce、Zr、La、Sr、 Ga、Mg、Co、Fe等。进行扩散的元素的量根据各部件的构成材料、结晶结构、烧成温度、及烧 成的形态（例如依次烧成、共烧成）等而变化。
[0073] (厚度）
[0074] 在本发明中，优选互连器303的厚度为5 μπι以上50 μπι以下。对互连器303的厚 度详细进行后述。
[0075] (导电率）
[0076] 在本发明中，优选互连器303的导电率在700°C空气气氛下为0. 01S/cm以上，进一 步优选为0. 〇2S/cm以上。此外，虽然因导电率越高越好而没有上限，但优选为0. 16S/cm以 下。由此可以使互连器303的导电性提高，并使固体氧化物型燃料电池电堆210的发电输 出提尚。
[0077] 导电率可以通过以下的方法来进行测定。即，通过将互连器的原料粉末以900kgf/ cm2的负荷单轴冲压，并在空气气氛下以1300°C烧成2小时来制作用于测定导电率的试片。 基于JIS (日本工业标准）R 1650-2的规定，并通过直流4端子法在空气气氛下且在700°C 下对该试片的导电率进行测定。
[0078] (气孔率）
[0079] 在本发明中，优选互连器303的气孔率为1%以下，更优选为0. 1%以下。此外，优 选为0%以上。由此可以确保互连器303的气密性，并提高固体氧化物型燃料电池电堆210 的发电效率。可以使用以下的方法进行气孔率的测定。
[0080] (从SEM图像获得的方法）
[0081] 从制作后的固体氧化物型燃料电池电堆以包含互连器的方式切下，并使用扫描 型电子显微镜（例如日本日立制作所S-4100)对该互连器以加速电压15kV、2次电子 图像、在倍率100~10000倍下进行观察，以得到SEM图像。利用图像处理软件（例如 Winroofver6. 5. UMITANI CORPORATION公司制）对该SEM图像进行评价。由此，得到横轴 为辉度、纵轴为出现频率的直方图。在该直方图中，将辉度比辉度的最小值和最大值的平均 值低的区域作为低辉度区域，并将辉度比平均值高的区域作为高辉度区域。通过将该低辉 度区域判定为气孔，并将气孔以外的高辉度区域判定为互连器来进行2值化处理。其后，能 够由下式得到气孔率。
[0082] 气孔率（％)=低辉度区域的积分值+整体的出现频率的积分值X 100
[0083] 在本发明中，为了确认互连器303具有通过上述方法而得到的所希望的气孔率， 可以将通过以下的方法求出的气孔率作为一个指标。
[0084] (用阿基米德法测定获得的方法）
[0085] 将互连器的原料粉末以900kgf/cm2的负荷单轴冲压，并在空气气氛下以1300°C烧 成2小时而得到试片。基于JIS(日本工业标准）R 1634的规定，通过阿基米德法对该试片 进行测定，得到气孔