[发明专利]气体传感器用的电极及使用了该电极的气体传感器元件

说明书

在对被测定气体中的特定气体浓度进行检测的气体传感器元件中，设置于氧离子传导性的固体电解质体上的气体传感器用电极是含有贵金属和固体电解质而成的。电极在对其截面进行观察时，具有由贵金属而成的贵金属区域(121)、由固体电解质而成的固体电解质区域(122)和贵金属与固体电解质混在而成的混在区域(123)。混在区域(123)沿着贵金属区域(121)与固体电解质区域(122)的边界部(120)形成。

技术领域

本发明涉及对被测定气体中的特定气体浓度进行检测的气体传感器元件所具备的设置于氧离子传导性固体电解质体上的气体传感器用的电极及使用了该电极的气体传感器元件。

背景技术

一直以来已知具备有配设于汽车的内燃机的排气管等中的、用于对被测定气体中的特定气体浓度进行检测的气体传感器元件的气体传感器。具体地说，例如有对排气中的氧浓度进行检测的空燃比传感器、氧传感器等。作为气体传感器元件，例如有具备氧离子传导性的固体电解质体、设于该固体电解质体上的被测定气体侧电极及标准气体侧电极等的元件。

气体传感器元件中，对形成于固体电解质体上的被测定气体侧电极要求兼顾对固体电解质体的密合性和导电性。因此，专利文献1中公开了由导电性优异的贵金属的铂(以下适当称作Pt)和作为与固体电解质体同质材料的具有氧离子传导性的固体电解质的氧化钇稳定化氧化锆(以下适当称作YSZ)所构成的气体传感器用电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-26603号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述专利文献1等的现有气体传感器用电极在利用扫描型电子显微镜(以下适当称作SEM)对其截面进行观察时，如图7～图9所示，处于由贵金属的Pt构成的贵金属区域921和由固体电解质的YSZ构成的固体电解质区域922在相当于两者边界部的界面920处被清楚地二分化的状态。这里，在电极中，电极部分(Pt)与固体电解质部分(YSZ)与被测定气体(气相)的三相界面成为将被测定气体中的分子(氧分子)变换成离子(氧离子)的反应所发生的反应点。

但是，在这些图所示的电极的结构中，成为上述反应点的三相界面仅存在于贵金属区域921与固体电解质区域922的界面920处，无法说该三相界面是充分地存在的。即，无法说将被测定气体中的分子(氧分子)变换成离子(氧离子)的效率是充分的。因此，有电极电阻(电极界面电阻)增大、传感器输出功率的不均增大的危险。另外，图8、图9(倍率：3万倍)是将图7(倍率：1万倍)中所示的a部分、b部分分别放大进行观察的图。

本发明鉴于该背景而作出，其目的在于要提供能够谋求传感器输出功率的稳定化的气体传感器用的电极及使用了该电极的气体传感器元件。

用于解决课题的方法

本发明的一个方式是一种气体传感器用的电极，其为对被测定气体中的特定气体浓度进行检测的气体传感器元件所具备的、设于氧离子传导性固体电解质体上的气体传感器用的电极，其特征在于，其含有贵金属和固体电解质而成，且在上述电极的截面上形成有由上述贵金属构成的贵金属区域、由上述固体电解质构成的固体电解质区域和上述贵金属与上述固体电解质混在而成的混在区域，该混在区域沿着上述贵金属区域与上述固体电解质区域的边界部形成。

本发明的另一方式在于一种气体传感器元件，其特征在于，其具备氧离子传导性的固体电解质体、和分别设置在该固体电解质体的一个表面及另一个表面上的被测定气体侧电极及标准气体侧电极，上述被测定气体侧电极是上述本发明一个方式的气体传感器用的电极。

发明效果