用于高温燃料电池的电化学活性元件制造技术

技术编号:3255176 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于高温燃料电池的电化学活性元件(1)被设计成叠层的形式,它包括阳极层(3)、阴极层(4)及夹在两者之间的电解质层(2)。电解质是氧化锆ZrO↓[2]陶瓷材料,它由钇Y来稳定,另外可能包括氧化铝Al↓[2]O↓[3]。阳极是由粉末混合物通过烧结在电解质层上而制得的。阳极混合物包含氧化物NiO和CeO↓[2],并可以包含一种A↓[2]O↓[3]型氧化物,例如A=Sm,Y,Gd和/或Pr。根据本发明专利技术,为了降低烧结温度,可向阳极混合物中加入0.5-5mol%的CoO,FeO和/或MnO。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与权利要求1的前序一致的用于高温燃料电池的电化学活性元件,并涉及一种燃料电池组。高温燃料电池是已知的-例如见EP-A0714147(=P.6651)-其中电化学活性元件,所谓PEN,被做成一个自支持板,可是它很薄且非常脆。PEN由一个正电极(P)、电解质(E)和一个负电极(N)组成。正电极或阴极安排在空气一侧,负电极或阳极在燃料气体一侧。PEN是一个独立的元件,它可以装入燃料电池组中。因为它的脆性,所以用它来组装电池组是困难的。在大约900℃的工作温度下传导氧离子的电解质由稳定的氧化锆(ZrO2)组成,其中还加入其他物质以改善氧离子的迁移率,例如,可以加入3~12mol%(摩尔百分比)的Y2O3。也可以加入Al2O3(2~20mol%),以便得到更高的电解质层强度。电极通过烧结加到电解质层上,首先阳极在约1250~1450℃烧结温度下烧结,然后阴极在一个比较低的烧结温度下(1100~1300℃)烧结。由于在阳极材料烧结过程中高温的影响,在电解质层发生晶粒长大现象,因此该层变得更加脆更加易碎。因此,当组装电池组时,必须格外小心。在操作过程中,PEN中也可能产生裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高温燃料电池的电化学活性元件(1),它被设计成叠层状,包括一个阳极层(3)、一个阴极层(4)和夹在它们之间的电解质层(2),其中-电解质是氧化锆ZrO↓[2]陶瓷材料,它由钇Y来稳定,并且可以另外含有氧化铝Al↓[2]O↓[3] ,-阳极是由粉末混合物通过烧结在电解质层上而制得的,-该阳极混合物含有氧化物NiO和CeO↓[2]并且还可以含有一种A↓[2]O↓[3]型氧化物,其中例如A=Sm,Y,Gd和/或Pr,其特征在于,在阳极混合物中加入了用于降低该混 合物烧结温度的0.5~5mol%CoO,FeO和/或MnO。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E巴塔维
申请(专利权)人:苏舍赫克希斯公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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