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CN102301512B - 电极气体通道支撑物以及用于形成内部通道的方法 - Google Patents

电极气体通道支撑物以及用于形成内部通道的方法 Download PDF

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CN102301512B CN200980155516.0A CN200980155516A CN102301512B CN 102301512 B CN102301512 B CN 102301512B CN 200980155516 A CN200980155516 A CN 200980155516A CN 102301512 B CN102301512 B CN 102301512B
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Abstract

一种固体氧化物燃料电池，包括一个阳极层、位于该阳极层上的一个电解质层，以及位于该电解质层上的一个阴极层，其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包含至少一个支撑结构。该支撑结构可以具有以下各项的一种截面形状为：I-型棒、弓形、沿着其长度限定了多个孔的管、多孔的柱体、或U-形支柱。该支撑结构可以在最邻近该电解质层的气体通道的一部分处是开放的。

Description

电极气体通道支撑物以及用于形成内部通道的方法
相关申请
本申请要求于2008年12月17日提交的美国临时申请号61/203,105的权益。
以上申请的全部传授内容通过引用结合在此。
背景技术
燃料电池是一种通过化学反应产生电的装置。在不同的燃料电池之中，固体氧化物燃料电池使用了一种硬质的、陶瓷的化合物金属(例如，钙或锆)氧化物作为电解质。典型地在固体氧化物燃料电池中，在阴极处一种氧气如O2被还原为氧离子(O2-)，在阳极处一种燃料气体如H2气被这些阳离子氧化而形成水。燃料电池一般被设计为堆叠，由此将各自包括一个阴极、一个阳极以及在阴极与阳极之间的一种固体电解质的多个子组件串联组装，是通过在一个子组件的阴极与另一个的阳极之间定位一种电连接。
一个固体氧化物燃料电池(SOFC)的效率一部分取决于氧气和燃料对应地在阴极和阳极中的分布。典型地通过在这些电极(阴极和阳极)之间形成的气体通道来对SOFC堆叠体提供气体传送。到达这些气体通道的外部途径典型地是通过一个歧管提供的，该歧管充当了将燃料和氧气供应到这些气体通道中的导管。这些气体通道可以生胚形成为电极结构中的空隙，或它们可以与逃逸性(fugitive)的气体通道成形物一起生胚形成，随后在热加工过程中移除该成形物。对于使该固体氧化物燃料电池的所有的层处于良好状态所必需的另外的热加工可以引起旨在作为气体通道的空隙体积的坍塌，这导致了氧或燃料递送到电极减少以及随之发生的燃料电池的效率减低。
因此，存在着对于防止气体通道坍塌的新的方法的一种需要。
发明内容
总体上本发明是针对固体氧化物燃料电池以及形成固体氧化物燃料电池的方法，这些燃料电池使用了在该固体氧化物燃料电池的气体通道内的支撑结构。
在一个实施方案中，本发明是一种固体氧化物燃料电池，该电池包括一个阳极层、位于该阳极层上的一个电解质层，以及位于该电解质层上的一个阴极层，其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包含至少一个支撑结构。该阳极层或该阴极层可以是多孔的。该支撑结构可以基本上是与相应的阴极或阳极相同的组合物。该支撑结构可以是无孔的亦或多孔的。作为替代方案，该支撑结构可以与相应的阴极或阳极不同的组合物，并且是多孔的亦或无孔的。在其他实施方案中，该支撑结构可以具有选自下组的截面形状，该组由以下各项组成：I-型棒、弓形、沿着其长度限定了多个孔的管、多孔的柱体、以及U-形支柱。该支撑结构可以在最邻近该电解质层的通道的一部分处是开放的。该支撑结构可以包括选自下组的材料，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。作为替代方案，该支撑结构可以基本上由选自下组的材料组成，该组由以下各项组成：氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、以及钛酸镧锶。该支撑结构可以包括选自下组的至少一种材料，该组由以下各项组成：NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐。在一个实施方案中，该支撑结构基本上填充了该气体通道。在另一个实施方案中，该阳极层和该阴极层两者都限定了包括这些支撑结构的通道。
在另一个实施方案中，本发明是一种固体氧化物燃料电池，该电池包括一个电极，该电极是通过以下过程形成的：形成一个生胚电极层，该生胚电极层具有一个平面表面并且限定了至少一个通道，其中该生胚电极层包括邻近该通道的成孔物，邻近该通道的成孔物比该生胚电极的剩余部分具有更高浓度，并且烧结该生胚电极以由此形成一个固体氧化物燃料电池的电极，由此烧结生胚电极引起了至少邻近这些通道的电极的部分是多孔的，并且由此邻近这些通道的成孔物的量是足以引起在烧结过程中邻近这些通道的电极的尺寸比该电极的其余部分减少的更多，从而引起了邻近相对高浓度成孔物的该电极的平面表面的至少一部分从该平面表面的主平面缩回。
在一个实施方案中，本发明是针对形成固体氧化物燃料电池的电极的一种方法，该方法包括形成一个生胚电极层，该电极层限定了至少一个通道，并且烧结该生胚电极以由此形成一个固体氧化物燃料电池的电极。该生胚电极可以包括邻近该通道的成孔物。在另一个实施方案中，该生胚电极包括在邻近该通道处比该生胚电极的剩余部分中更高浓度的成孔物，由此烧结该生胚电极引起了至少邻近这些通道的电极的部分是多孔的。邻近这些通道的成孔物的量可以是足以引起在烧结过程中邻近这些通道的电极的尺寸比该电极的其余部分减少的更多。在一个实施方案中，该生胚电极具有一个平面表面，并且该电极可以被烧结为引起邻近相对高浓度的成孔物的电极的平面表面的至少一部分从该平面表面的主平面缩回。在另一个实施方案中，该通道可以是一个管道，当组装该燃料电池时该管道是由该电极完全限定的，或作为替代方案，该通道在该生胚电极的一个侧面上是开放的。该方法可以包括将电极材料的一个覆盖层置于该通道上面的步骤，其中该覆盖层在邻近该通道处具有比该覆盖层的剩余部分更高的成孔物浓度。该通道可以在该电极的一个侧面上是开放的，并且该方法可以包括将一个电极材料的覆盖层置于该开放的通道之上的步骤，该覆盖层包括一种成孔物，该成孔物在邻近该开放通道处具有比该覆盖层的剩余部分中更高浓度。在一个实施方案中，成孔物的量以及烧结的量相组合引起了至少在邻近这些通道处该覆盖层是多孔的。在另一个实施方案中，烧结的量是足以引起具有更高浓度的成孔物的覆盖层的至少一部分从该覆盖层的表面的主平面缩回。
在又一个实施方案中，本发明是针对固体氧化物燃料电池的堆叠体，该堆叠体包括多个子电池，每个子电池包括一个阳极层、位于该阳极层之上的一个电解质层、位于该电解质层之上的一个阴极层、位于该阴极上并且位于该电解质远端的一个第一粘结层，位于该第一粘结层处的一个相互连接层，以及一个第二粘结层，该第二粘结层位于该相互连接层处并且位于该堆叠体的子电池的第一粘结层的远端并且与该堆叠体的一个相邻的子电池的阳极层相邻，其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包括至少一个支撑结构。
本发明的一个优点是是通过使用根据本发明的支撑结构防止气体通道坍塌提高了固体氧化物燃料电池的操作效率(由于穿过这些电池的相应的电极的燃料和氧气的更高的流动速率)。本发明可以用于固体氧化物燃料电池(SOFC)系统中。SOFC提供了高效率发电，同时低排放并且低噪音操作的可能性。它们还被看作提供了电效率、废热发电效率、以及燃料处理简单性的有利的组合。使用SOFC的一个例子是在家中或其他建筑物中。SOFC可以使用用于加热家庭的相同燃料，例如天然气。SOFC系统可以运行长期的时间期间以产生电力为家庭供电并且如果产生过多的量，可以将过多的量卖给电网。并且，可以使用SOFC系统中所产生的热来为家庭提供热水。在电力服务是不可靠的或不存在的地区，SOFC可以是特别有用的。
附图说明
图1是本发明的燃料电池的一个示意图。
图2A是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括一个I-型棒支撑结构。
图2B是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括一个弧形支撑结构。
图2C是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括一个U-形支撑结构。
图2D是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括一个基本上填充气体通道的支撑结构。
图2E是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括一个形状为沿着它的长度限定了多个孔的管的支撑结构。
图2F是本发明的燃料电池部件的一个示意图，包括形状为多孔管的一个支撑结构。
图3是本发明的燃料电池堆叠体的一个示意图。
图4是固体氧化物燃料电池部件的一个图。
图5是包括气体通道的固体氧化物燃料电池部件的一个图。
具体实施方式
从以下对本发明的示例性实施方案的更具体的说明中上述内容将是清楚的，这些实施方案是如附图中所展示的，其中贯穿这些不同的视图中类似的参考符号指代相同的部分。这些图并不必须是按比例的，而是将重点放在展示本发明的多个实施方案上。在此引用的所有专利、公开的申请以及参考文献的传授内容通过引用整体地结合在此。
在一个实施方案中，本发明是一种固体氧化物燃料电池，该电池包括一个阳极层、位于该阳极层上的一个电解质层，以及位于该电解质层上的一个阴极层，其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包含至少一个支撑结构。图1示出了本发明的燃料电池10。燃料电池10包括电解质12、阳极14、和阴极16。典型地，阳极14和阴极16电极是多孔的。在燃料电池10中，阳极14至少部分地限定了与燃料气体来源(例如氢(H2)气或天然气，该天然气可以在阳极14处原位地被转化为H2气体)流体连通的第一气体通道18中的至少一个。阴极16至少部分限定了与氧气体的一个来源(例如空气)流体连通的第二气体通道20中至少一个。通道18和第二气体通道20中至少一组气体，以及优选地两组气体通道，包括支撑结构22(示为I-型棒)。支撑结构22可以是基本上与相应的阴极或阳极相同的组合物，或支撑结构22可以具有一种不同的组合物。支撑结构22可以是多孔的亦或无孔的。
图2A-F示出了支撑结构22的形状的例子，如在图2A中的I-型棒、图2B中的弧形、图2C中的U-形支柱、图2E中的沿着其长度限定了多个孔的管、以及图2F中的多孔的柱体。图2A-D仅示出了电解质12以及在阴极16中形成的支撑结构22，但是相应的支撑结构22也可以在阳极14内形成。支撑结构22可以基本上填充气体通道(如图2D中所示)。如图2B和2C中所展示的，支撑结构22可以在最邻近电解质12的通道的一部分处是开放的。
可以将本领域中已知的任何适合的阳极材料用于阳极14，例如，在“HighTemperature Solid Oxide Fuel Cells：Fundamentals，Design and Applications，”pp.149-169，Dinghal，等人Ed.，Elsevier Ltd.(2003)中，其全部传授内容通过引用结合在此。在一个实施方案中，阳极14包括一种镍(Ni)金属陶瓷。如在此所使用的，短语“Ni金属陶瓷”是指一种陶瓷金属复合材料，它包括Ni，例如约20wt％至70wt％的Ni。Ni金属陶瓷的例子是包括Ni、钛酸镧锶(LST)、以及氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)(例如包含约15wt％Y2O3的ZrO2)的材料，以及包括Ni以及Y-氧化锆或Sc-氧化锆的材料。阳极材料的一个另外的例子是二氧化铈。Ni金属陶瓷的一个具体例子包括67wt％的Ni以及33wt％的YSZ。
可以将本领域中已知的任何适合的阴极材料用于阴极16，例如，在“HighTemperature Solid Oxide Fuel Cells：Fundamentals，Design and Applications，”pp.119-143，Dinghal等人Ed.，Elsevier Ltd.(2003)中，其全部传授内容通过引用结合在此。在一个实施方案中，阴极16包括一种基于La-锰酸盐(例如，La1-aMnO3，其中“a”是等于或大于零，并且等于或小于0.1)或基于La-铁酸盐的材料。典型地，该基于La-锰酸盐或La-铁酸盐的材料掺杂有一种或多种适合的掺杂剂，例如Sr、Ca、Ba、Mg、Ni、Co或Fe。掺杂的基于La-锰酸盐的材料的例子包括LaSr-锰酸盐(LSM)(例如，La1-kSrkMnO3，其中k是等于或大于0.1，并且等于或小于0.3，(La+Sr)/Mn是在约1.0至约0.95(摩尔比)之间的范围内)以及LaCa-锰酸盐(例如，La1-kCakMnO3，k是等于或大于0.1，并且等于或小于0.3，(La+Ca)/Mn是在约1.0至约0.95(摩尔比)之间的范围内)。掺杂的基于La-铁酸盐的材料的例子包括LaSrCo-铁酸盐(LSCF)(例如，La1-qSrqCo1-jFejO3，其中q和j各自独立地是等于或大于0.1，并且等于或小于0.4，(La+Sr)/(Fe+Co)是在约1.0至约0.95(摩尔比)之间的范围内)。在一个具体实施方案中，阴极16包括LaSr-锰酸盐(LSM)(例如，La1-kSrkMnO3)和LaSrCo-铁酸盐(LSCF)中至少一个。通常的例子包括(La0.8Sr0.2)0.98MnO3±δ(δ是等于或大于零，并且等于或小于0.3)以及La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3。
典型地，阳极和阴极电极14和16各自的厚度是独立地在约0.5mm至约2mm之间的范围内。确切地说，阳极和阴极电极14和16各自的厚度是独立地在约1mm至约2mm之间的范围内。
固体电解质12是位于阳极14和阴极16之间。可以将本领域中已知的任何适合的固体电解质用于本发明中，例如，在“High Temperature SolidOxide Fuel Cells：Fundamentals，Design and Applications，”pp.83-112，Dinghal，等人Ed.，Elsevier Ltd.(2003)中所描述的那些，其全部传授内容通过引用结合在此。例子包括YSZ、锰酸镧锶(LSM)、基于ZrO2的材料(例如Sc2O3掺杂的ZrO2、Y2O3掺杂的ZrO2、以及Yb2O3掺杂的ZrO2)；基于CeO2的材料(例如Sm2O3掺杂的CeO2、Gd2O3掺杂的CeO2、Y2O3掺杂的CeO2以及CaO掺杂的CeO2)；基于Ln-棓酸盐的材料(Ln＝一种镧系金属，例如La、Pr、Nd或Sm)(例如LaGaO3掺杂有Ca、Sr、Ba、Mg、Co、Ni、Fe或它们的一种混合物(例如，La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3、La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3、La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3、LaSrGaO4、LaSrGa3O7或La0.9A0.1GaO3其中A＝Sr，Ca或Ba)；以及它们的混合物。其他例子包括掺杂的钇-锆酸盐(例如，YZr2O7)、掺杂的钆-钛酸盐(例如，Gd2Ti2O7)以及钙铁铝石(例如，Ba2In2O6或Ba2In2O5)。在一个具体实施方案中，电解质12包括掺杂有8mol％Y2O3的ZrO2(即，8mol％Y2O3掺杂的ZrO2)。
典型地，固体电解质12的厚度是在约5μm至约50μm之间的范围内，例如约5μm至约20μm之间，更优选地约5μm至约10μm之间。作为替代方案，固体电解质12的厚度可以是在约20μm至约500μm之间，更优选地在约100μm至约500μm之间。在一个实施方案中使用具有厚度大于约100μm的固体电解质12，固体电解质12可以为燃料电池10提供结构支撑。
在一个实施方案中，支撑结构22包括选自下组的一种材料，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。在另一个实施方案中，该支撑结构基本上由选自下组的一种材料组成，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。作为替代方案，支撑结构22可以包括选自下组的至少一种材料，该组由以下各项组成：氧化镍(NiO)、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝(Al2O3)、锰酸镧锶(LSM)、铁酸镧锶(LSF)、铁酸镧锶辉砷钴矿(lanthanum strontium cobaltite ferrite)(LSCF)、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐。该支撑结构可以是与上述相应的阴极或阳极材料相同的材料。
在另一个实施方案中，本发明是一种固体氧化物燃料电池，该电池包括一个电极，该电极是通过以下过程形成的：形成一个生胚电极层，该生胚电极层具有一个平面表面并且限定了至少一个通道，其中该生胚电极层包括邻近该通道的成孔物，邻近该通道的成孔物比该生胚电极的剩余部分具有更高浓度，并且烧结该生胚电极以由此形成一个固体氧化物燃料电池的电极，由此烧结生胚电极引起了至少邻近这些通道的电极的部分是多孔的，并且由此邻近这些通道的成孔物的量是足以引起在烧结过程中邻近这些通道的电极的尺寸比该电极的其余部分减少的更多，从而引起了邻近相对高浓度成孔物的电极的平面表面的至少一部分从该平面表面的主平面缩回。成孔物可以包括例如石墨粉。
在一个实施方案中，本发明是针对形成固体氧化物燃料电池的电极的一种方法，该方法包括形成一个生胚电极层，该电极层限定了至少一个通道，并且烧结该生胚电极以由此形成一个固体氧化物燃料电池的电极。该生胚电极可以包括邻近该通道的成孔物。成孔物可以包括例如石墨粉。在另一个实施方案中，该生胚电极包括在邻近通道处比该生胚电极的剩余部分中更高浓度的成孔物，由此烧结该生胚电极引起了至少邻近通道的电极的部分是多孔的。邻近这些通道的成孔物的量可以是足以引起在烧结过程中邻近这些通道的电极的尺寸比该电极的其余部分减少的更多。在一个实施方案中，该生胚电极具有一个平面表面，并且该电极可以被烧结成引起了邻近相对高浓度的成孔物的电极的平面表面的至少一部分从该平面表面的主平面缩回。在另一个实施方案中，该通道可以是一个管道，当组装该燃料电池时该管道是由该电极完全限定的，或作为替代方案，该通道在该生胚电极的一个侧面上是开放的。该方法可以包括将电极材料的一个覆盖层置于该通道之上的步骤，其中该覆盖层在邻近通道处具有比该覆盖层的剩余部分更高的成孔物浓度。该通道可以在该电极的一个侧面上是开放的，并且该方法可以包括将电极材料的一个覆盖层置于该开放的通道之上的步骤，该覆盖层包括一种成孔物，该成孔物在邻近该开放通道处具有比该覆盖层的剩余部分中更高浓度。在一个实施方案中，成孔物的量以及烧结的量相组合引起了至少在邻近这些通道处该覆盖层是多孔的。在另一个实施方案中，烧结的量是足以引起具有更高浓度的成孔物的覆盖层的至少一部分以从该覆盖层的表面的主平面缩回。
在另一个实施方案中，本发明是针对形成固体氧化物燃料电池前体的方法，包括将生胚阳极层或生胚阴极层进行素烧的步骤，其中该生胚阳极层或生胚阴极层限定了一个通道。一种支撑物可以位于该生胚阳极或生胚阴极层的通道内。支撑结构可以是多孔的。支撑结构可以由逃逸性的材料制成，由此在生胚阳极或生胚阴极层素烧过程中该支撑结构发生耗散，或该支撑结构通过溶解或升华移去，或可以物理地移去该支撑结构。作为替代方案，可以在无支撑物下制造通道，素烧的步骤产生了支撑结构。
存在可以用来在阴极和阳极层内形成通道或通路的多种可能的材料(像，例如纤维)。总体上，在选择材料上唯一的限制应该是在烧制过程过程中该材料应该被烧掉或从该燃料电池中作为气体地离开，并且该材料不与陶瓷颗粒反应。基于有机物的材料充分地满足了这两个条件。因此，这些纤维可以是天然纤维；棉花、韧皮纤维、绳索纤维、或动物纤维(例如羊毛)，或它们可以是制造的纤维；再生纤维素、纤维素双乙酸酯、纤维素三乙酸酯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚烯烃树脂、碳或石墨纤维、或液晶聚合物。作为替代方案，这些纤维可以是挤出长度的粘结剂材料，例如合成橡胶、热塑性塑料、或聚乙烯的和挤出长度的增塑剂材料，例如乙二醇和邻苯二甲酸酯基团。在另一个实施方案中，该材料可以是各种意大利面制品例如细面条。适合通过溶解或升华而移去的逃逸性的材料的实例包括莰烯(二环的单萜)以及冰(H2O)。素烧可以包括在空气温度在约1200℃至约1500℃的范围内的温度下进行热处理，优选地在约1350℃。这些通道可以是直的，或它们可以在平面或在三维空间内限定非线性路径。
该支撑结构可以具有选自下组的截面形状，该组由以下各项组成：I-型棒、弓形、沿着其长度限定了多个孔的管、多孔的管、多孔的柱体、以及U-形支柱。该支撑结构可以在最邻近该电解质层的通道的一部分处是开放的。在一个实施方案中，该支撑结构包括选自下组的一种材料，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。在另一个实施方案中，该支撑结构基本上由选自下组的一种材料组成，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。该支撑结构可以是与相应的阴极或阳极材料相同的材料。在一个实施方案中，该支撑结构基本上填充了该气体通道。该支撑结构可以包括选自下组的至少一种材料，该组由以下各项组成：NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐。作为替代方案，该支撑结构可以包括NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐的共混物。在另一个实施方案中，该阳极层和该阴极层两者都限定了包括这些支撑结构的通道。
该方法可以包括以下步骤：将素烧过的层置于一个生胚功能层上，并且将该组合的层烧制从而形成一个具有通道层和多孔的功能层的阴极或阳极。在一个实施方案中，生胚阴极和生胚阳极层两者都被素烧，并且该方法进一步包括通过一种方法来组装预烧结过的堆叠体的步骤，该方法包括将该素烧过的阳极层置于一个生胚阳极功能层之上，并且将一个素烧过的阴极层置于一个生胚的阴极功能层之上。在另一个实施方案中，该方法进一步包括组装一种叠层材料的步骤，该叠层材料包括一个素烧过的阳极层以及一个生胚的阳极功能层、位于该生胚阳极功能层处的一个生胚的电解质层、位于该生胚电解质层处的素烧过的阴极层以及生胚阴极功能层、以及位于该素烧过的层处的一个相互连接层。该叠层材料可以被烧制成一种固体氧化物燃料电池，或作为替代方案，该方法可以进一步包括组装至少两个叠层材料并且烧制以形成固体氧化物燃料电池的堆叠体的步骤。可以充分地烧制该叠层材料从而引起该功能层是多孔的。
在一个实施方案中，可以将该叠层材料热压。在另一个实施方案中，一个支撑结构可以位于至少一个通道的至少一部分之内。在一个实施方案中，该支撑结构是由逃逸性的材料制成的，由此在素烧该生胚阳极或阴极层过程中该支撑结构发生耗散。逃逸性的材料的例子包括石墨以及石墨/聚合物混合物。在另一个实施方案中，该支撑结构通过溶解而移去。在另一个实施方案中，该支撑结构是通过升华而移去。适合通过溶解或升华而移去的逃逸性的材料的例子包括莰烯(二环的单萜)以及冰(H2O)。
在一个实施方案中，该支撑结构是物理地移去的。该支撑结构可以具有选自下组的截面形状，该组由以下各项组成：I-型棒、弓形、沿着其长度限定了多个孔的管、多孔的柱体、以及U-形支柱。在一个实施方案中，该支撑结构可以是多孔的。在另一个实施方案中，该支撑结构可以在最邻近该电解质层的通道的一部分处是开放的。在一个实施方案中，该支撑结构可以包括选自下组的一种材料，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。在另一个实施方案中，该支撑结构基本上可以由选自下组的一种材料组成，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。该支撑结构可以是与相应的阴极或阳极材料相同的材料。在一个实施方案中，该支撑结构基本上填充了气体通道。该支撑结构可以包括选自下组的至少一种材料，该组由以下各项组成：NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐。作为替代方案，该支撑结构可以包括NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子例如Ba、Ca、Sr、以及Y的钛酸盐的共混物。
这些支撑结构可以通过水性流延阳极和阴极粉末的浆料来制造。可以在基于干粉末10wt％的水平下使用基于丙烯酸的粘结剂系统(WB4101，Polymer Innovations，Inc.，Vista，CA)。可以流延厚度为大致350微米的薄片。在示例实施方案中，然后可以将流延的薄片切成两种构型：具有长度和宽度尺寸为约55mm的固体正方形(示于图4中)，以及相同外部尺寸的正方形，但是移去材料以产生13个平行的缝隙，每个缝隙具有约1.3mm的宽度以及约50mm的长度(如图5中所示)。作为替代方案，可以将一种图案压印于两个固体正方形中。然后这些正方形边缘对齐地垂直地堆叠从而产生一个内部空腔。在一个实施方案中，可以将任何适合形状的两个固体薄片(像例如正方形、矩形、或椭圆形)放在一起，紧接着是5个通道切片，从而效地产生了约1.3mm宽乘约1.4mm深的13个凹陷。然后可以将一个逃逸性的杆(例如，来自Pentel的1.3mm直径的HB铅笔铅)置于在这些堆叠的薄片内所产生的这些空腔的每一个中。然后可以将两个固体薄片置于顶部以覆盖该空腔。然后可以在温度约300°F并且压力约3,000psi下进行热压将这些堆叠的薄片层叠在一起。然后可以将随后形成的部分进行热处理以便移去粘结剂以及逃逸性的通道形成物并且用来部分地烧结陶瓷粉末。热曲线的一个实例列于下面表1中。使用从室温至675℃的热曲线的部分来移去粘结剂和逃逸性的通道形成物，同时该热曲线的剩余部分提高了陶瓷材料的强度。
表1用于形成气体通道的热曲线(℃)
在又一个实施方案中，本发明是针对固体氧化物燃料电池的堆叠体，该堆叠体包括多个子电池，每个子电池包括一个阳极层、位于该阳极层之上的一个电解质层、位于该电解质层之上的一个阴极层、位于该阴极上并且位于该电解质远端的一个第一粘结层，位于该第一粘结层处的一个相互连接层，以及一个第二粘结层，该第二粘结层位于该相互连接层处并且位于该堆叠体的子电池的第一粘结层的远端并且与该堆叠体的一个相邻子电池的阳极层相邻，其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包括至少一个支撑结构。图3示出了固体氧化物燃料电池10的一个堆叠体30，该堆叠体包括多个子电池32，每个子电池32包括一个阳极层14、位于该阳极层14之上的电解质层12、位于该电解质层12之上的阴极层16、位于该阴极层16处并且位于该电解质层12远端的第一粘结层24，位于该第一粘结层24处的一个相互连接层26，以及第二粘结层28，该第二粘结层位于该相互连接层26处并且位于堆叠体30的一个子电池32的第一粘结层24的远端，其中该至少一个电极，并且优选地阳极层14和阴极层16两者都限定了至少一个气体通道18，该气体通道包括至少一个支撑结构22。
燃料电池堆叠体30进一步包括电池10之间的相互连接物26。可以使用已知的适合用作相互连接层的任何材料。适合的相互连接层的一个例子是由铬形成的一个层，并且可以进一步包括稀土元素，例如掺杂稀土的铬铁矿。在一个实施方案中，相互连接层26包括镧、锶、钙、钴、镓、钇、钛酸盐和镁中至少一个。在其他具体实施方案中，该相互连接层可以包括陶瓷，例如LaSrCrO3、LaMgCrO3、LaCaCrO3、YCrO3、LaCrO3、LaCoO3、CaCrO3、CaCoO3、LaNiO3、LaCrO3、CaNiO3以及CaCrO3。在另一个实施方案中，相互连接物26可以包括两个层，如于2007年12月27日提交的名称为“用于固体氧化物燃料电池的双层相互连接物”的美国专利申请号12/005,656中所述，其全部传授内容通过引用结合在此。
在任何给出的实施方案中第一粘结层24和第二粘结层28的构成可以彼此不同。适合的第一粘结层的例子包括那些包含LSM、锰酸镧铈以及镧锶镍的物质。适合的第二粘结层的例子包括那些包含镍-YSZ、镍-LST、镍毡、以及镍筛的物质。
例证
将包含可热解的通道形成物的本体阳极和阴极材料素烧至约1350℃持续约一小时以产生气体通道支撑区域。然后将这些区域放置在三层叠层材料(包含一个阳极功能层、一个电解质以及一个阴极功能层)的上面和下面。然后将整个电池进行热处理以便使预烧结的电极充分地粘结到电池的剩余部分上并且从而将电解质烧结成大于约95％的理论密度。在下面表2中给出了平均气体通道开口的大小，连同在没有气体通道支撑区域下使用标准处理产生的样品的那些。使用所披露的方法导致了显著地更大的气体通道，而不影响电池的面比电阻(ASR)。这是显著的，因为将素烧过的电极部件粘结到未烧制的部件上的过程没有诱导接触电阻。此外，在电化学试验过程中开放面积的增加导致了低得多的反压。
表2
等效物
虽然通过参考本发明的示例性实施方案对本发明进行了具体的展示和说明，但本领域中的普通技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求书所涵盖的本发明的范围的前提下，可以在形式和细节上对这些实施方案作出不同的变更。

Claims (12)

1.一种固体氧化物燃料电池，包括
a)一个平面阳极层；
b)位于该阳极层之上的一个电解质层；以及
c)位于该电解质层之上的一个平面阴极层，
其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包括至少一个支撑结构，且其中该支撑结构是一种与相应的阴极或阳极不同的组合物。
2.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中该阳极层或该阴极层是多孔的。
3.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构是多孔的。
4.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构具有选自下组的截面形状，该组由以下各项组成：I-型棒、弓形、沿着其长度限定了多个孔的管、多孔的柱体、以及U-形支柱。
5.如权利要求4所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构是在最邻近该电解质层的通道的一部分处开放的。
6.如权利要求4所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构包括选自下组的一种材料，该组由以下各项组成：镍、氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆、锰酸镧锶、钛酸镧锶、钛酸盐、氧化铝、氧化锆、以及它们的组合。
7.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构填充该气体通道。
8.如权利要求7所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构包括选自下组的至少一种材料，该组由以下各项组成：氧化镍(NiO)、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝(Al2O3)、锰酸镧锶(LSM)、铁酸镧锶(LSF)、铁酸镧锶辉砷钴矿(LSCF)、以及包含阳离子的钛酸盐。
9.如权利要求8所述的固体氧化物燃料电池，其中该支撑结构包括NiO、YSZ、Y2O3、Al2O3、LSM、LSF、LSCF、以及包含阳离子的钛酸盐的共混物。
10.如权利要求8或9所述的固体氧化物燃料电池，其中所述阳离子包括Ba、Ca、Sr以及Y。
11.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中该阳极层和该阴极层两者都限定了包括支撑结构的通道。
12.一种固体氧化物燃料电池的堆叠体，该堆叠体包括多个子电池，每个子电池包括：
a)一个平面阳极层；
b)位于该阳极层之上的一个电解质层；
c)位于该电解质层之上的一个平面阴极层；
d)位于该阴极处并且位于该电解质远端的一个第一粘结层；
e)位于该第一粘结层处的一个相互连接层；以及
f)一个第二粘结层，该第二粘结层位于该相互连接层处并且位于该堆叠体的一个子电池的第一粘结层远端并且与该堆叠体的一个相邻的子电池的阳极层相邻；
其中该阳极层和该阴极层中至少一个限定了至少一个气体通道，该气体通道包括至少一个支撑结构，其中该支撑结构是一种与相应的阴极或阳极不同的组合物。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4932960B1 (ja) * 2010-12-20 2012-05-16 日本碍子株式会社 固体酸化物形燃料電池
DE102011081536A1 (de) * 2011-08-25 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Keramische Zusammensetzung
AU2012316246B2 (en) 2011-09-30 2017-10-26 Novozymes A/S Dehydrogenase variants and polynucleotides encoding same
US9368823B2 (en) 2011-12-07 2016-06-14 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Solid oxide fuel cell articles and methods of forming
KR20140036765A (ko) 2012-09-18 2014-03-26 삼성디스플레이 주식회사 스퍼터링 장치
DE102013212624A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Hochtemperaturzelle mit poröser Gasführungskanalschicht
KR20150132686A (ko) * 2014-05-15 2015-11-26 현대중공업 주식회사 연료전지용 셀 및 이를 포함하는 연료전지 스택
JP6797779B2 (ja) * 2017-10-31 2020-12-09 株式会社東芝 電気化学セル及び電気化学装置
CN112382765B (zh) * 2020-11-06 2021-10-19 江西赛瓷材料有限公司 一种高性能固体氧化物燃料电池的多孔电极层及其电池和制备方法
KR20240159134A (ko) * 2023-04-28 2024-11-05 삼성전기주식회사 고체산화물 셀

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577935A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 惠普开发有限公司 燃料电池支撑结构及制造方法
CN1864291A (zh) * 2003-08-07 2006-11-15 纳米动力公司 具有新颖内部几何结构的固体氧化物型燃料电池
WO2007025762A3 (en) * 2005-08-31 2007-09-27 Univ Denmark Tech Dtu Reversible solid oxide fuel cell stack and method for preparing same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2621863B2 (ja) * 1987-03-31 1997-06-18 株式会社東芝 溶融炭酸塩燃料電池
US4888254A (en) * 1987-04-06 1989-12-19 Westinghouse Electric Corp. Low circumferential voltage gradient self supporting electrode for solid oxide fuel cells
US5145753A (en) * 1989-09-12 1992-09-08 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte fuel cell
JPH0398264A (ja) * 1989-09-12 1991-04-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 平板型固体電解質燃料電池
US5162167A (en) * 1990-09-11 1992-11-10 Allied-Signal Inc. Apparatus and method of fabricating a monolithic solid oxide fuel cell
US5368667A (en) * 1993-01-29 1994-11-29 Alliedsignal Inc. Preparation of devices that include a thin ceramic layer
US5403461A (en) * 1993-03-10 1995-04-04 Massachusetts Institute Of Technology Solid electrolyte-electrode system for an electrochemical cell
US5376472A (en) * 1993-10-06 1994-12-27 Ceramatec, Inc. Semi-internally manifolded interconnect
JP3230423B2 (ja) * 1995-09-12 2001-11-19 日本電信電話株式会社 中空平板状電極基板およびその製造方法
US6605316B1 (en) * 1999-07-31 2003-08-12 The Regents Of The University Of California Structures and fabrication techniques for solid state electrochemical devices
JP5184731B2 (ja) * 2000-05-18 2013-04-17 コーニング インコーポレイテッド 固体酸化物燃料電池用可撓性電極／電解質構造体、燃料電池装置、およびその作成方法
US6749799B2 (en) * 2002-02-12 2004-06-15 Adaptive Materials, Inc. Method for preparation of solid state electrochemical device
US7736772B2 (en) * 2002-02-14 2010-06-15 Alberta Research Council, Inc. Tubular solid oxide fuel cell stack
CN1802769A (zh) * 2003-06-09 2006-07-12 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 堆叠支撑的固态氧化物燃料电池
KR100525839B1 (ko) * 2003-07-01 2005-11-03 한국에너지기술연구원 고체산화물 연료전지용 고강도 음극 지지체 제조방법
US6998187B2 (en) * 2003-08-07 2006-02-14 Nanodynamics, Inc. Solid oxide fuel cells with novel internal geometry
US8715886B1 (en) * 2005-09-16 2014-05-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Method for making a fuel cell
AU2007204758B2 (en) * 2006-01-09 2010-01-21 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Fuel cell components having porous electrodes
KR100776299B1 (ko) * 2006-01-24 2007-11-13 요업기술원 고체 산화물형 연료 전지의 단위 셀을 제조하는 방법
CA2785959C (en) * 2006-04-05 2013-10-29 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. A sofc stack having a high temperature bonded ceramic interconnect and method for making same
KR100874110B1 (ko) * 2007-07-20 2008-12-15 한국과학기술원 고체산화물 연료전지용 셀의 연료극 제조방법, 이에 따라제조된 연료극 및 고체산화물 연료전지용 셀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577935A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 惠普开发有限公司 燃料电池支撑结构及制造方法
CN1864291A (zh) * 2003-08-07 2006-11-15 纳米动力公司 具有新颖内部几何结构的固体氧化物型燃料电池
WO2007025762A3 (en) * 2005-08-31 2007-09-27 Univ Denmark Tech Dtu Reversible solid oxide fuel cell stack and method for preparing same

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