[發明專利]對氧化鋯為主的電解質提供抗腐蝕性的多層涂層

有效

• 申請號: 201280056866.3
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103959531A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 伊馬德·埃·巴塔韋;艾瑞克·彼得森;米娜·圖瑪;理查德·斯蒂芬森
• 申請（專利權）人: 博隆能源股份有限公司
• 主分類號: H01M8/12
• 分類號: H01M8/12;H01M8/24;H01M8/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

1.一種固體氧化物燃料電池SOFC堆疊，其包括：

多個SOFC；

多個互連件，每一互連件位于兩個鄰近SOFC之間，且每一互連件在所述互連件的空氣側上包括含Mn或Co的導電金屬氧化物層；和

位于所述導電金屬氧化物層與鄰近SOFC之間的障壁層，所述障壁層經配置以防止Mn或Co從所述導電金屬氧化物層擴散到所述鄰近SOFC。

2.根據權利要求1所述的SOFC堆疊，其中所述SOFC堆疊進一步包括位于每一互連件與每一鄰近SOFC的陰極電極之間的氧化硅為主的玻璃或玻璃陶瓷密封件。

3.根據權利要求2所述的SOFC堆疊，其中所述障壁層位于所述互連件上在所述導電金屬氧化物層與所述密封件之間。

4.根據權利要求2所述的SOFC堆疊，其中所述障壁層位于所述SOFC電解質的陰極側上在所述密封件與所述鄰近SOFC之間。

5.根據權利要求2所述的SOFC堆疊，其中所述SOFC堆疊包括位于所述導電金屬氧化物層與所述密封件之間的第一障壁層和位于所述密封件與所述鄰近SOFC的所述電解質的陰極側之間的第二障壁層。

6.根據權利要求1所述的SOFC堆疊，其中所述障壁層包括粘土、陶瓷、堿土硅酸鹽或玻璃陶瓷中的至少一者。

7.根據權利要求6所述的SOFC堆疊，其中所述障壁層包括Al₂O₃、ZrO₂、ZrSiO₄、(Ca、Ba、Mg)硅酸鹽、長石或其組合。

8.根據權利要求1所述的SOFC堆疊，其中所述導電金屬氧化物層包括鈣鈦礦層或尖晶石層。

9.根據權利要求8所述的SOFC堆疊，其中所述導電金屬氧化物層包括錳酸鑭鍶LSM、鈷酸鑭鍶、錳酸-鈷酸鑭鍶或Mn_xCo_3-xO₄尖晶石，其中x介于1與2之間。

10.根據權利要求1所述的SOFC堆疊，其中：

所述堆疊包括用于燃料的內部歧管；

所述歧管包括所述互連件和所述SOFC中的燃料上升管開口；

所述堆疊包括所述燃料上升管開口周圍的環密封件；且

所述障壁層位于燃料上升管開口周圍在所述密封件與所述金屬氧化層和所述電解質中的至少一者之間但不在所述SOFC陰極電極上方。

11.根據權利要求1所述的SOFC堆疊，其中所述SOFC包括氧化鋯為主的電解質，且其中所述導電金屬氧化物層包括LSM。

12.一種用于固體氧化物燃料電池SOFC的平面互連件，其包括：

燃料入口上升管開口；

燃料出口上升管開口；

所述互連件的空氣側上的多個第一流動通道；

所述互連件的燃料側上的多個第二流動通道；

覆蓋所述互連件的所述空氣側的導電金屬氧化物層；和

在所述導電金屬氧化物層上方在鄰近所述燃料入口上升管開口和所述燃料出口上升管開口的區域中的障壁層。

13.根據權利要求12所述的平面互連件，其中所述導電金屬氧化物層含有Mn或Co，且所述障壁層經配置以防止Mn或Co從所述導電金屬氧化物層擴散到SOFC堆疊中的鄰近SOFC。

14.根據權利要求13所述的平面互連件，其中所述障壁層包括粘土、陶瓷、堿土硅酸鹽或玻璃陶瓷中的至少一者。

15.根據權利要求14所述的平面互連件，其中所述障壁層包括Al₂O₃、ZrO₂、ZrSiO₄、(Ca、Ba、Mg)硅酸鹽、長石或其組合。

16.根據權利要求12所述的平面互連件，其中所述障壁層在所述燃料入口和燃料出口上升管開口周圍形成環。

17.根據權利要求16所述的平面互連件，其中所述障壁層不位于多個所述第一流動通道上。

18.根據權利要求12所述的平面互連件，其中所述導電金屬氧化物層包括鈣鈦礦層或尖晶石層。