[發明專利]由滲透產生的電極及方法

在審

• 申請號: 201380054545.4
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104737342A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 阿爾佛雷德·朱尼奧·參孫;馬丁·瑟高;尼古勞斯·波南諾;克里斯托杜洛·夏奇克里斯托杜盧;彼得·凡·亨德里克森
• 申請（專利權）人: 丹麥技術大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90;H01M8/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

1.一種制造電極的方法，所述方法包括：

a)將至少一種元素滲透到摻雜金屬氧化物中；

b)將滲透有所述至少一種元素的所述摻雜金屬氧化物進行加熱，其中，在高于或等于500攝氏度處執行所述加熱，從而使所述至少一種元素的離子擴散到所述摻雜金屬氧化物中并且產生包括所述摻雜金屬氧化物的顆粒的電極，其由所述顆粒內的所述至少一種元素的濃度梯度來表征，并且其中所述顆粒被滲透有所述至少一種元素的摻雜金屬氧化物的連續層所包圍；

c)滲透電催化劑。

2.根據前述任一權利要求所述的方法，還包括：

a1)在低于或等于500攝氏度的溫度處、優選為350攝氏度的溫度處進行預加熱。

3.根據前述任一權利要求所述的方法，還包括：

在步驟b)之前重復步驟a)和步驟a1)。

4.根據前述任一權利要求所述的方法，其中，所述至少一種元素為鑭系元素，優選地選自于鐠、釹、鉺、鋱、或者其組合的組。

5.根據權利要求1-3中的任一項所述的方法，其中，所述至少一種元素為過渡金屬，優選地選自于鉻、錳、鐵、鈷、鎳、釩、釕或其組合的組。

6.根據權利要求1-3中的任一項所述的方法，其中，所述至少一種元素為或者選自于鎢、鈮、鉭、鉬或其組合的組。

7.根據前述任一權利要求所述的方法，其中，所述摻雜金屬氧化物具有下列通式：M_1-xA_xO_2-δ，其中，A為堿土或稀土并且M為鈰或鋯，并且其中x在0至1的范圍內，δ在0至1的范圍內。

8.根據權利要求1-6中的任一項所述的方法，其中，所述摻雜金屬氧化物具有下列通式：Bi_2-2xA_2xO_3-δ，其中A為堿土或稀土，并且其中x在0至1的范圍內，δ在0至1的范圍內。

9.根據前述權利要求7或8中的任一項所述的方法，其中，A選自于鎂、鈣和鍶的組。

10.根據前述權利要求7或8中的任一項所述的方法，其中，A選自于鈧、釔、釓、鑭、釤、鉺或鏑的組。

11.根據前述任一權利要求所述的方法，其中，所述至少一種元素的所述滲透從水溶液發生。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述水溶液為硝酸鐠溶液。

13.根據前述任一權利要求所述的方法，其中，所述至少一種元素為兩種元素。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述兩種元素為鐠和鋱。

15.一種包括摻雜金屬氧化物的顆粒的電極，具有滲透在所述摻雜金屬氧化物中的至少一種元素并且由在所述顆粒內的所述至少一種元素的濃度梯度來表征。

16.根據權利要求15所述的電極，其中，所述顆粒被滲透有所述至少一種元素的摻雜金屬氧化物的連續層所包圍。

17.一種根據前述權利要求1-14的方法中的任一項制造的電極。

18.根據權利要求15-17中的任一項所述的電極，其中，所述電極為氧電極或燃料電極。

19.根據權利要求17-18中的任一項所述的電極，其中，所述電極包括所述摻雜金屬氧化物的顆粒并且所述電極具有由在所述摻雜金屬氧化物的顆粒內的所述至少一種元素的濃度梯度來表征的結構。

20.根據權利要求19所述的電極，其中，所述電極具有由滲透有包圍所述顆粒的所述至少一種元素的摻雜金屬氧化物的連續層的存在來表征的結構。

21.根據權利要求17-19中的任一項所述的電極，還包括到所述摻雜金屬氧化物的所述顆粒的表面上的所述至少一種元素的氧化物粒子和/或所述至少一種元素的粒子。

22.根據權利要求17-21中的任一項所述的電極，其中，所述連續層為鐠摻雜氧化釓摻雜氧化鈰(CGPO)的連續層并且其中所述顆粒為氧化釓摻雜氧化鈰(CGO)顆粒。

23.根據權利要求16或20-22中的任一項所述的電極，還包括到所述連續層上的電催化劑粒子。