[发明专利]金属支承的固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.可通过包括以下步骤的方法获得的可逆固体氧化物燃料电池：

-提供金属载体层；

-在该金属载体层上形成阴极前体层；

-在阴极前体层上形成电解质层；

-烧结获得的多层结构；

-以任何顺序进行以下步骤：

-通过浸渍该阴极前体层形成阴极层，和

-在该电解质层上形成阳极层；

特征在于该方法在形成所述阴极层之前进一步包括：

-将阻隔材料的前体溶液或悬浮体浸渍到金属载体层和阴极前体层中，并随后进行热处理。

2.可通过包括以下步骤的方法获得的可逆固体氧化物燃料电池：

-提供金属载体层；

-在该金属载体层上形成电解质层；

-烧结获得的多层结构；

-以任何顺序进行以下步骤：

-通过浸渍该金属载体层形成阴极层，和

-在该电解质层上形成阳极层；

特征在于该方法在形成所述阴极层之前进一步包括：

-将阻隔材料的前体溶液或悬浮体浸渍到金属载体层和电解质层中，并随后进行热处理。

3.根据权利要求1或2的可逆固体氧化物燃料电池，其中在形成阴极层的步骤之前，进行在电解质层上形成阳极层的步骤，包括：

-在烧结获得的多层结构之前在电解质层上形成阳极前体层，

-在烧结获得的多层结构之后，用包含选自Ni、Ce、Gd和它们的混合物的化合物的前体溶液或悬浮体浸渍阳极前体层；

该方法在形成所述阴极和阳极层之前进一步地包括：

-将阻隔材料的前体溶液或悬浮体浸渍到金属载体层、阴极前体层和阳极前体层中，并随后进行热处理。

4. 根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中阻隔材料的浸渍步骤通过真空渗入进行。

5. 根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中阻隔材料包含经掺杂的二氧化铈。

6. 根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中阻隔材料的前体溶液或悬浮体是经掺杂的二氧化铈的硝酸盐溶液或平均直径为2－100nm的经掺杂的二氧化铈颗粒的胶体悬浮体。

7. 根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，进一步包括在所述金属载体层和所述阴极前体层之间提供一个或多个中间过渡层。

8.根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中金属载体层包含FeCrMx合金，其中Mx选自Ni、Ti、Ce、Mn、Mo、W、Co、La、Y、Al和它们的混合物, 和约0-约50 vol%金属氧化物，其中该金属氧化物选自经掺杂的氧化锆、经掺杂的二氧化铈、Mg/Ca/SrO、CoOx、MnOx、B₂O₃、CuOx、ZnO₂、VOx、Cr₂O₃、FeO、MoOx、WOx、Ga₂O₃、Al₂O₃、TiO₂和它们的混合物。

9.根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中阴极层包含经掺杂的氧化锆和/或经掺杂的二氧化铈和/或FeCrMx合金，和进一步地至少一种选自以下的材料：(La_1-xSr_x)_sMnO_3-δ和(A_1-xB_x)_sFe_1-yCo_yO_3-δ其中A = La、Gd、Y、Sm、Ln或它们的混合物，和B = Ba、Sr、Ca或它们的混合物，和Ln =镧系元素。

10.根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中电解质层包含经掺杂的氧化锆或经掺杂的二氧化铈。

11.根据前面权利要求任一项的可逆固体氧化物燃料电池，其中该形成的阳极层是氧化还原稳定的阳极，其包含Ni -氧化锆或Ni -二氧化铈或选自La(Sr)Ga(Mg)O_3-δ, SrCe(Yb)O_3-δ, BaZr(Y)O_3-δ和它们的混合物的材料。