[發(fā)明專利]固體電解質(zhì)層疊體，固體電解質(zhì)層疊體的制造方法和燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380017387.5
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN104205452B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平巖千尋;真島正利;山口篤;水原奈保;宇田哲也;野田陽平
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社;國立大學(xué)法人京都大學(xué)
• 主分類號: H01M8/1253
• 分類號: H01M8/1253;H01M4/88;H01M4/90;C04B35/48;C04B35/486;C04B35/626;H01B1/12
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 丁業(yè)平,常海濤

1.一種固體電解質(zhì)層疊體，包含：

具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)層；以及

層疊在所述固體電解質(zhì)層一側(cè)并且由鑭鍶鈷氧化物(LSC)制成的陰極電極層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解質(zhì)層疊體，其中

所述固體電解質(zhì)層由釔摻雜鋯酸鋇(BZY)形成，并且

釔的摻雜量為15mol％至20mol％，并且所述固體電解質(zhì)層的晶格常數(shù)在100℃至1000℃下相對于溫度變化的增長率基本上是恒定的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體電解質(zhì)層疊體，其中所述固體電解質(zhì)層的晶格常數(shù)在100℃至1000℃下相對于溫度變化的增長率為至

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的固體電解質(zhì)層疊體，其中所述釔摻雜鋯酸鋇(BZY)是含有多個晶粒的多晶物質(zhì)，并且所述晶粒的平均直徑大于或等于1μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)層疊體，其中所述固體電解質(zhì)層的晶格常數(shù)室溫下為至

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)層疊體，其中所述固體電解質(zhì)層在400℃至800℃下的質(zhì)子傳導(dǎo)率為1mS/cm至60mS/cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)層疊體，還包含層疊在所述固體電解質(zhì)層另一側(cè)且由鎳-釔摻雜鋯酸鋇(Ni-BZY)制成的陽極電極層。

8.權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)層疊體的制造方法，包括：

第一研磨步驟：將BaCO₃、ZrO₂和Y₂O₃混合并研磨，從而獲得第一混合物；

第一熱處理步驟：對所述第一混合物進(jìn)行熱處理；

第二研磨步驟：將經(jīng)歷了所述第一熱處理步驟的第一混合物再次研磨，從而獲得第二混合物；

第一壓縮成型步驟：將所述第二混合物壓縮成型，從而獲得第一成形體；

第二熱處理步驟：對所述第一成形體進(jìn)行熱處理；

第三研磨步驟，將經(jīng)歷了所述第二熱處理步驟的第一成形體研磨，從而獲得粉碎產(chǎn)物；

第二壓縮成型步驟：使所述粉碎產(chǎn)物壓縮成型，從而獲得第二成形體；

固體電解質(zhì)燒結(jié)步驟：在氧氣氣氛中、在1400℃至1600℃的溫度下將所述第二成形體熱處理至少20小時，從而獲得燒結(jié)體；

第三熱處理步驟：使所述燒結(jié)體保持在低于所述固體電解質(zhì)燒結(jié)步驟中的溫度下；

陰極電極材料層疊步驟：將由鑭鍶鈷氧化物(LSC)制成的電極材料層疊在經(jīng)歷了所述第三熱處理步驟的燒結(jié)體一側(cè)；

陽極電極材料層疊步驟：將由鎳-釔摻雜鋯酸鋇(Ni-BZY)制成的電極材料層疊在經(jīng)歷了所述第三熱處理步驟的燒結(jié)體另一側(cè)；以及

電極材料燒結(jié)步驟：加熱所述電極材料層疊于其上的燒結(jié)體至所述電極材料的燒結(jié)溫度以上。