Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Апреля 2015 в 19:39, реферат
Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ). Техническим результатом изобретения является повышение стойкости анода ТОТЭ. Согласно изобретению предложен способ изготовления ТОТЭ, включающий следующие стадии: получение слоя подложки для анода, нанесение анодного слоя на слой подложки, нанесение слоя электролита на анодный слой, спекание полученной структуры. При этом слой подложки и/или анодный слой содержат состав, включающий легированный оксид циркония, легированный оксид церия и/или оксид металла, имеющий кислородно-ионную или протонную проводимость, оксид никеля и по меньшей мере один оксид, выбранный из группы, в состав которой входят Al2О3, TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4,
4) Способ согласно (1), причем в
суспензию вводят спекающие
Al2O3, Co3O4, Mn3O4, B2O3, CuO, ZnO, V2O5, Cr2O3, Fe3O4 MoO3, WO3, Ga2O3, или их сочетания.
5) Способ согласно любому из пп.(1)-(4), причем до активации анода NiO подвергают восстановлению.
Для специалиста в области изобретения является очевидным, что настоящее изобретение в вышеизложенном виде может быть подвергнуто различным изменениям как по форме, так и в деталях. Предполагается, что подобные изменения будут рассматриваться как соответствующие истинному смыслу и не выходящие за рамки нижеследующей формулы.
1. Способ изготовления
- получение слоя подложки анода;
- нанесение анодного слоя на слой подложки;
- нанесение слоя электролита на анодный
слой;
- спекание полученной структуры;
причем слой подложки и/или анодный слой
включает состав, содержащий легированный
оксид циркония, легированный оксид церия
и/или оксид металла, имеющий кислородно-ионную
или протонную проводимость, оксид никеля
и по меньшей мере один оксид, выбранный
из группы, включающей Al2О3, TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCrO4 и их смеси.
2. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один оксид выбирают из группы, включающей TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCrO4 и их смеси.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один оксид выбирают из группы, включающей Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCrO4 и их смеси.
4. Способ по п.3, дополнительно
включающий стадию нанесения
на спеченную структуру
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что количество NiO в указанном составе составляет примерно от 45 до 75 мас.% относительно общей массы состава.
6. Способ по п.5, отличающийся
тем, что указанный состав
7. Твердооксидный топливный
- слой подложки для анода;
- анодный слой;
- слой электролита;
- катодный слой;
причем слой подложки и/или анодный слой
включает состав, содержащий легированный
оксид циркония, легированный оксид церия
и/или оксид металла, имеющий кислородно-ионную
или протонную проводимость, оксид никеля
и по меньшей мере один оксид, выбранный
из группы, включающей Al2О3, TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCr2O4 и их смеси.
8. Способ изготовления ТОТЭ, содержащего
стойкие к окислению-
- пленочного литья слоя подложки для анода;
- напыления анодного слоя на слой подложки;
- напыления слоя электролита на анодный
слой;
- спекания полученной трехслойной структуры;
- напыления активного катода на спеченную
трехслойную структуру;
- спекания катода.
9. Способ по п.8, отличающийся
тем, что слой подложки для
анода и/или анодный слой
10. Способ по любому из пп.8 или 9, отличающийся тем, что указанный состав дополнительно содержит оксид, выбранный из группы, включающей Al2О3, Со3О4, Mn3O4, B2O3, CuO, ZnO, V2O5, Cr2O3, Fe3O4, МоО3, WO3, Ga2O3 и их смеси.
11. Способ изготовления
- получения слоя подложки для анода;
- нанесения анодного слоя на слой подложки;
- нанесения слоя электролита на анодный
слой;
- спекания полученной структуры;
- пропитывания по меньшей мере слоя подложки
составом, содержащим по меньшей мере
один оксид или предшественник оксида,
выбранный из группы, включающей Al2О3, TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCr2O4 и их смеси,
причем слой подложки и/или анодный слой
содержат состав, включающий легированный
оксид циркония, легированный оксид церия
и/или оксид металла, имеющий кислородно-ионную
или протонную проводимость.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что по меньшей мере один оксид или его предшественник выбирают из группы, включающей TiO2, Cr2O3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2О4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCr2O4 и их смеси.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что по меньшей мере один оксид или его предшественник выбирают из группы, включающей Cr2О3, Sc2O3, VOx, TaOx, MnOx, NbOx, CaO, Bi2O3, LnOx, MgCr2O4, MgTiO3, CaAl2O4, LaAlO3, YbCrO3, ErCrO4, NiTiO3, NiCr2O4 и их смеси.
14. Способ по п.13, отличающийся
наличием дополнительной
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что предшественником оксида является соль металла, растворимая в водных или органических растворителях.