[发明专利]质子导体、燃料电池用固体电解质层、电池结构体以及包括电池结构体的燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池用固体电解质层，包括：

具有钙钛矿结构的质子导体，所述质子导体由下式表示：

Ba_xZr_yCe_zM_1-(y+z)O_3-δ

其中，元素M是从包括Y、Yb、Er、Ho、Tm、Gd和Sc的组中选择的至少一种，0.85≤x0.98，0.70≤y+z1.00，比y/z为0.5/0.5～1/0，δ为氧空位浓度，

使所述固体电解质层的厚度为T，使从所述固体电解质层的一个表面起0.25T处的Ba的比例为x1，使从所述固体电解质层的另一个表面起0.25T处的Ba的比例为x2，满足x1x2，

使所述另一个表面与燃料电池的阴极接触。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用固体电解质层，其中，

0.85≤x≤0.96。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池用固体电解质层，其中，

0.75≤y+z≤0.90。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池用固体电解质层，

其中，所述元素M是从包括Y和Yb的组中选择的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的燃料电池用固体电解质层，其中，

比y/z即Zr/Ce为0.5/0.5～0.9/0.1。

6.一种电池结构体，包括：

阴极；

阳极；以及

布置在所述阴极和所述阳极之间的质子传导性固体电解质层，其中，

所述固体电解质层含有质子导体，

所述质子导体具有钙钛矿结构并由下式表示：

Ba_xZr_yCe_zM_1-(y+z)O_3-δ

其中，元素M是从包括Y、Yb、Er、Ho、Tm、Gd和Sc的组中选择的至少一种，0.85≤x0.98，0.70≤y+z1.00，比y/z为0.5/0.5～1/0，δ为氧空位浓度，

使所述固体电解质层的厚度为T，使从所述固体电解质层的一个表面起0.25T处的Ba的比例为x1，使从所述固体电解质层的另一个表面起0.25T处的Ba的比例为x2，满足x1x2，

使所述另一个表面与燃料电池的阴极接触。

7.一种燃料电池，包括：

根据权利要求6所述的电池结构体；

用于向所述阴极供应氧化剂的氧化剂通道；以及

用于向所述阳极供应燃料的燃料通道。