CN101440499A - 电化学装置和废气净化设备 - Google Patents

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Abstract

电化学装置10的阳极20连接到电池30的阴极，电化学装置10的阴极22连接到该电池的阳极。包含电解质的电解质层24布置在阳极20和阴极22之间。电解质层24通过交替层叠形成为板状的两类电解质形成。第一电解质是质子导体26，第二电解质是氧离子导体28。净化装置120包括多个电化学装置10。

Description

电化学装置和废气净化设备
技术领域
本发明涉及电化学装置和废气净化设备，更具体地，涉及其电解质层的构成。
背景技术
电化学装置通过利用电解质的离子传导性促进化学反应，这些装置用于各种应用中。这类应用的例子包括分解废气中存在的有害成分的净化装置(即，电化学反应器)和燃料电池、氢发生装置等。
电化学装置具有在阳极和阴极之间的电解质，这些电化学装置的性能受这些电解质的传导性质的影响。电解质的例子包括具有质子传导性的、主要在相对低的温度(例如，约300～600℃)下运行的那些电解质和具有氧离子传导性的、主要在相对高的温度(例如，约600～800℃)下运行的电解质。
图11A和11B显示利用常规电化学装置的废气净化设备的工作原理。图11A显示利用具有质子传导性的电解质的设备，而图11B显示利用具有氧离子传导性的电解质的设备。在这两类设备中，通过在阳极转化成CO2来净化碳，并通过在阴极转化成N2来净化氮氧化物(NOx)。在图11A的情形中，需要水等来调节反应。
以该方式，在现有技术的电化学装置中，对应于使用电化学装置的环境的温度和其它方面，选择用于电解质的最佳材料。
日本专利申请特开2003-265931公开了该类电化学装置的一个例子，其为用于净化废气的电化学反应器的形式。该电化学反应器使用具有氧离子传导性的电解质作为电解质。
然而，现有技术的电化学装置的问题在于其可以运行的环境受所用电解质类型的限制。
例如，随着温度升高由于电导率降低所以利用质子传导性电解质的装置不再有效运行。此外，利用氧离子传导性电解质的装置与使用质子传导性电解质的装置的不同之处在于在温度降低时它不再有效地运行。因此，在需要宽的工作温度范围的情况下，难以选择合适的电解质。
该问题在发动机废气处理设备中变得尤其显著。例如，由于来自机动车柴油发动机的废气温度在100～800℃的宽范围内变化，所以难以合适地选择在该整个温度范围内运行的电解质。
发明内容
根据本发明的一个方面，电化学装置具有阳极、阴极和布置在所述阳极和阴极之间的电解质层。该电解质层包括构成连接所述阳极和所述阴极的第一传导通路的第一电解质，和构成连接所述阳极和所述阴极的第二传导通路的第二电解质。第二电解质表现出与第一电解质不同的传导性质。
附图说明
图1是显示如第一实施方案中公开的电化学装置及其外围结构的图；
图2是图1所示的电化学装置沿线II-II截取的横截面视图；
图3显示图1的电化学装置布置在机动车排气系统中的构造；
图4A和4B是显示图1的电化学装置在废气净化期间的运行的图；
图5是显示如第三实施方案中公开的电化学装置及其外围的结构的图；
图6A和6B是显示图5的电化学装置在发电期间的运行的图；
图7是显示如第四实施方案中公开的电化学装置及其外围的结构的图；
图8是图7的电化学装置沿线VIII-VIII截取的部分横截面视图；
图9是如第五实施方案中公开的电化学装置及其外围的结构的图；
图10是图9的电化学装置沿线X-X截取的部分横截面视图；以及
图11A和11B是显示利用常规电化学装置的废气净化设备的工作原理的图。
具体实施方式
以下基于附图提供对本发明一些实施方案的说明。
第一实施方案
图1～3是显示与第一实施方案相关的电化学装置10及其外围的结构的图。在本实施方案中，电化学装置10用于净化从机动车的内燃机排出的废气。而且，如下文将要描述的，通过分解废气中所含的氮氧化物(NOx)和颗粒物质(PM)，进行该净化。
如图1所示意性显示的，电化学装置10电连接至外部电池30。电化学装置10设置有形式为阳极20和阴极22的电极，阳极20连接至电池30的阴极，阴极22连接至电池30的阳极。
电化学装置10设置有布置在阳极20和阴极22之间并含有电解质的电解质层24。电解质层24允许离子在阳极20和阴极22之间移动。这种离子移动的路径作为电解质层24中的传导通路。
在本实施方案中，通过交替层叠形成为板形状的两类电解质(即作为构成第一传导通路的第一电解质的质子导体26，和作为构成第二传导通路并表现出不同于第一电解质的传导性质的第二电解质的氧离子导体28)，构成电解质层24。该质子导体26是对质子(H+)表现出传导性的电解质，而氧离子导体28是对氧离子(O2-)表现出传导性的电解质。以该方式，电化学装置10设置有多个类型的传导通路。也就是说，由质子导体26构成的第一传导通路和由氧离子导体28构成的第二传导通路设置为连接阳极20和阴极22的传导通路的形式。
通过将铂(Pt)涂覆到由形成为板状的电解质构成的支撑体上随后烧制来形成阳极20。此外，涂覆材料可以是任意物质，例如铑(Rh)，只要其具有高的催化活性即可。
通过将钡(Ba)添加到含有氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和BaCeO3的镍(Ni)基材料中形成阴极22。此外，可以使用诸如镁(Mg)基材料的其它材料代替Ni基材料。此外，添加到阴极22的Ba可以是任意其它物质，只要其具有包藏NOx的效果即可。
质子导体26含有钙钛矿BaCeO3。此外，可以包含SrCeO3代替钙钛矿BaCeO3，或与钙钛矿BaCeO3之外还包含SrCeO3。
氧离子导体28含有YSZ。此外，可以包含氧化钐掺杂的氧化铈(SDC)或氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)等代替YSZ，或除了YSZ之外还包含氧化钐掺杂的氧化铈(SDC)或氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)等。
此外，质子导体26和氧离子导体28可以由任意其它物质构成，只要它们满足导电性和强度方面所需的条件即可。
由于这些材料的差异，质子导体26和氧离子导体28具有不同的温度性质。质子导体26具有第一温度特性，并在相对低的温度下有效地运行，例如在300～600℃的温度下运行。氧离子导体28具有第二温度特性，并在相对高的温度下有效运行，例如在600～800℃的温度下运行。
图2是图1的电化学装置10沿线II-II截取的横截面视图。这是传导通路的横截面图，即沿与离子传导穿过电解质层24的方向垂直的平面截取的横截面图。
形成质子导体26和氧离子导体28，以层叠方式形成电解质层24中的夹层结构，由质子导体26构成的区域和由氧离子导体28构成的区域包括在图2中所示的横截面中。
例如，以下文所述方式制造电化学装置10。
首先，将电解质形成为板状。这通过诸如印刷或涂覆的已知技术来进行。随后，通过烧制形成质子导体26。以相同的方式形成氧离子导体28。
在形成板状质子导体26和板状氧离子导体28之后，通过如图1所示的交替层叠布置导体，然后压制以形成电解质层24。在该阶段不进行另外的烧制。
然后，利用诸如丝网印刷的已知技术在电解质层24的相反侧即支撑体的两个端面上形成阳极20和阴极22。由此以该方式形成电化学装置10。
在此处，质子导体26和氧离子导体28形成为例如具有相同的厚度。该厚度是指在与离子传导方向垂直的方向上的最小尺寸，即图1中的尺寸A。在本实施方案中，质子导体26和氧离子导体28形成为具有1mm或更小的厚度，使得在电极的整个表面上均匀地传输电荷。
然而，质子导体26和氧离子导体28可以具有不同的厚度。例如，对应于质子导体26和氧离子导体28各自的传导性质的差异，质子导体26和氧离子导体28可以形成为具有成比例的厚度，使得总离子传导效率增加。
此外，质子导体26和氧离子导体28可以层叠任意次数。例如，导体可以设计为使得可以根据电极形成技术适当地形成电极。在通过丝网印刷形成电极的情形中，对应于电极形成设备的尺寸设计导体，使得电极可以具有均匀的厚度。
根据机动车中待安装电化学装置10的位置和周围结构，设计电化学装置10的总厚度，即图1中的尺寸B。这同样适用于电化学装置10的表面积和形状。
图3显示电化学装置10布置在机动车排气系统中的结构。
排气管110连接到内燃机100，在内燃机100中产生的废气通过该排气管110排放到外部。用于净化废气的净化装置120设置在排气管110内，使得废气穿过该净化装置120的内部。净化装置120包括多个电化学装置10。注意，图1的电池30未在图3中示出。
多个电化学装置10以相同的取向以固定间隔重叠布置。该取向为例如平行于在电化学装置10的电极表面上的废气流动的方向。也就是说，一个电化学装置10的阳极20和相邻电化学装置10的阴极22布置为平行面对。因此，穿过净化装置120内部的废气流过相邻阳极20和阴极22之间的空间。
下面提供对本实施方案中电化学装置10和净化装置120的运行进行说明。
在图3中，内燃机100的运行产生废气，并且该废气穿过排气管110到达净化装置120。该废气流过净化装置120的内部，并且接触电化学装置10的阳极20和阴极22的表面，或在此时流过它们的外围。在此处进行通过电化学装置10的废气净化，即PM和NOx的分解。
图4A和4B是显示电化学装置10在废气净化期间的运行的图。图4A显示在第一温度范围(相对低的温度范围)内的运行，而图4B显示在第二温度范围(相对高的温度范围)内的运行。
如图4A所示，电荷的转移在例如300～600℃的相对低温度下主要经由包含BaCeO3的质子导体26通过质子进行。
废气中的PM中所含的碳和废气的H2O在阳极20的表面上及其外围周围反应，产生CO2、质子和电子。电子被吸引到电池30的阴极并迁移到电池30，质子被吸引到阴极22并迁移到质子导体26内。CO2经排气管110排放到外部。以该方式，由于PM在阳极20外围周围分解，所以净化了废气。
由于接收由电池30所供给的电子，废气中存在的NOx和通过质子导体26传导的质子在阴极22的表面上和在其外围周围反应，从而形成N2和H2O。所形成的N2和H2O经过排气管110排放到外部空气。以该方式，由于NOx在阴极22的外围周围分解，所以净化了废气。
如图4B所示，电荷的转移在例如600～800℃的相对高温度下主要经由包含YSZ的氧离子导体28通过氧离子进行。
废气中存在的PM中包含的碳和通过氧离子导体28传导的氧离子在阳极20的表面上及在其外围周围反应，形成CO2和电子。该电子被吸引到电池30的阴极并迁移到电池30，而CO2经排气管110排放到外部空气中。以该方式，由于PM在阳极20外围分解，所以净化了废气。
废气中存在的NOx通过接收由电池30供给的电子在阴极22的表面上和在其外围处反应，形成氧离子和N2。氧离子被吸引到阳极20并在氧离子导体28内迁移，而N2经过排气管110排放到外部空气中。以该方式，由于NOx在阴极22的外围处分解，所以净化了废气。
以该方式，由于根据本实施方案的电化学装置10和废气净化设备120设置有构成在相对低温度下运行的第一传导通路的质子导体26、和构成在相对高温度下运行的第二传导通路的氧离子导体28，所以它们能够在宽的温度范围内运行。
能够获得非凡效果的应用的一个实例是用于净化来自机动车柴油机的废气的装置。由于柴油机的废气温度在宽的范围内变化，所以常规电化学装置不能在整个温度范围内有效地运行。然而，根据本实施方案的电化学装置10和废气净化设备120能够通过在其整个温度范围内运行来可靠地净化废气。
此外，利用简单结合两类电化学装置的结构，例如其中质子传导电化学装置和氧离子传导电化学装置平行布置的结构，需要对每个装置进行不同的控制。由于必须对每类装置进行电流调节等的控制，所以需要复杂的控制。相反地，由于根据本实施方案的电化学装置10对应于环境自动使用具有最高传导性的通路，所以只需要对该装置进行一种类型的控制，由此简化了控制。
而且，在简单结合两类电化学装置的结构中，两类装置根据环境不是同等地使用，从而导致损耗程度不同。相反地，由于根据本实施方案的电化学装置10具有薄板状电解质层，所以可以整体并同等地使用电极，与任意电介质正在运行的状态无关，由此使损耗程度相同，并且延长了整个净化设备的寿命。
而且，在简单组合两类电化学装置的结构中，必须单独形成用于两类装置的电极，由此导致设备尺寸的增加。相反地，由于根据本实施方案的电化学装置10共用两类电解质之间的电极，所以可以减小设备的尺寸。
在如上所述的第一实施方案中，电化学装置10用作来自机动车的废气的净化设备120。作为其一个变化方案，电化学装置10还可以用作来自除机动车之外的来源的废气的净化设备。例如，电化学装置10可以用于农用机器或发电厂中。电化学装置10可以用于其它废气，只要该废气包含碳和NOx即可。
第二实施方案
在上述第一实施方案及其变化方案中，电化学装置10用作废气净化设备。在该第二实施方案中，电化学装置用作氢发生设备。
由于除了一些例外，如本实施方案中所述的图1中显示的电化学装置210的结构和运行都与如在第一实施方案中公开的电化学装置10的那些类似，所以下文只提供它们之间不同之处的说明。
电化学装置210从供给的重整气产生氢。阳极220和阴极222的结构、形状和形成方法都是根据已知技术适合于氢发生设备的。
根据本实施方案的电化学装置210以下文所述的方式运行。
在例如300～600℃的相对低的温度下，电荷的传输主要经由含有BaCeO3的质子导体26通过质子进行。这与图4A中的运行类似。
然而，重整气中的CH4被氧化，并且在阳极220的表面上和在其外围处形成质子。所形成的质子在质子导体26内迁移，并到达阴极222，并在其表面上或外围处接受电子以形成氢H2。以该方式，电化学装置210由重整气形成氢。
在例如600～800℃的相对高温度下，电荷的传输主要经由含有YSZ的氧离子导体28通过氧离子进行。这与图4B中所示的运行类似。
然而，重整气中的CH4通过接受由氧离子导体28传导的氧离子在阳极220的表面上和在其外围处反应，形成CO2和H2O。然后重整气中的H2O在阴极222的表面上和在其外围处接受电子，形成氧离子和氢H2。以该方式，电化学装置210由重整气形成氢。
以该方式，与第一实施方案类似，由于根据本实施方案的电化学装置210设置有构成在相对低温度下运行的第一传导通路的质子导体26、和构成在相对高温度下运行的第二传导通路的氧离子导体28，所以可以实现在宽的温度范围内的运行。
在如上所述的第二实施方案中，电化学装置210由重整气产生氢。作为其一个变化方案，电化学装置210也可以由蒸汽产生氢。也就是说，通过分解H2O，可以在阳极220侧形成O2，同时可以在阴极222侧形成H2。
第三实施方案
在上述第一和第二实施方案中，电化学装置10和210用作通过由电池30供给电能运行的装置。在该第三实施方案中，电化学装置用作发电的燃料电池。
图5是显示与本实施方案相关的电化学装置310及其外围的结构的图。由于除了一些例外，电化学装置310的结构类似于第一实施方案的电化学装置10的结构，所以下文只提供它们之间不同之处的说明。
电化学装置310通过使供给的氢和氧反应发电，并且将电能供给到负载330。阳极320和阴极322的组成、形状和形成方法是根据已知技术适合于燃料电池的。
下文提供对本实施方案中电化学装置310的运行的说明。
图6A和6B是显示在发电期间，电化学装置310的运行的图。图6A显示在第一温度范围(相对低的温度范围)内的运行，而图6B显示在第二温度范围(相对高的温度范围)内的运行。
如图6A所示，电荷的传输在例如300～600℃的相对低温度下主要经由质子导体26进行。
所供给的H2释放电子，从而在阳极320的表面上和其外围形成质子。电子供给到负载330，而质子被吸引到阴极322并在质子导体26内迁移。所供给的O2和由质子导体26传导的质子通过接受来自负载330的电子反应，在阴极322的表面上和在其外围形成H2O。
以该方式，电化学装置310将电能供给到负载330。
如图6B中所示，电荷的传输在例如600～800℃的相对高的温度下主要经由氧离子导体28进行。
所供给的H2和由氧离子导体28传导的氧离子在阳极320的表面上和在其外围反应并释放电子，从而形成H2O。电子被供给到负载330。所供给的O2接受来自负载330的电子，在阴极322的表面上和在其外围形成氧离子，然后该氧离子被吸引到阳极320并在氧离子导体28内迁移。
以该方式，电化学装置310将电能供给到负载330。
以该方式，与第一实施方案类似，由于根据本实施方案的电化学装置310设置有构成在相对低温度下运行的第一传导通路的质子导体26、和构成在相对高温度下运行的第二传导通路的氧离子导体28，所以可以实现在宽的温度范围内运行。
第四实施方案
在第四实施方案中，在前述第一至第三实施方案中形成为板状的质子导体26和氧离子导体28形成为棒状。
图7是显示与本实施方案相关的电化学装置410及其外围的结构的图。电化学装置410用于如前述第一到第三实施方案中说明的废气净化设备、氢发生设备或燃料电池中。
电化学装置410设置有电解质层424，该电解质层424包含布置在阳极20和阴极22之间的电解质。下文只提供本实施方案中的电解质层424和第一到第三实施方案中的电解质层24之间的不同之处的说明。
图8是图7的电化学装置410沿线VIII-VIII截取的部分横截面视图。该横截面是传导通路的横截面，即沿与离子传导穿过电解质层424的方向垂直的平面截取的截面图。
如图7和8所示，电解质层424包括形成六边形柱状的质子导体426和氧离子导体428。质子导体426和氧离子导体428平行布置，并且布置为在它们之间没有间隙(或者使间隙的尺寸最小化)。阳极20和阴极22形成为分别覆盖六边形柱状质子导体426和氧离子导体428的相反端面中的一个端面。
电化学装置410设置有多种类型的传导通路。也就是说，电化学装置410设置有连接阳极20和阴极22的传导通路，该传导通路的形式为由质子导体426构成的第一传导通路和由氧离子导体428构成的第二传导通路。此外，如图8所示，由质子导体426构成的区域和由氧离子导体428构成的区域包括在传导通路的横截面中。
以该方式，与第一实施方案类似，由于根据本实施方案的电化学装置410和废气净化设备设置有构成在相对低温度下运行的第一传导通路的质子导体426、和构成在相对高温度下运行的第二传导通路的氧离子导体428，所以它们能够在宽的温度范围内运行。
而且，尽管质子导体426和氧离子导体428在本实施方案中为六边形柱状，但是它们还可以是圆形柱、正方形柱、矩形实体的形状或其它长而窄的形状，并且可以是任意形状，只要它们为棒状即可。
第五实施方案
第五实施方案改变了前述第一到第三实施方案中描述的电解质层24的结构。
图9是显示本实施方案中所述的电化学装置510及其外围的结构的图。如在第一到第三实施方案中说明的，电化学装置510用于废气净化设备、氢发生设备或燃料电池中。
电化学装置510设置有电解质层524，该电解质层524包括布置在阳极20和阴极22之间的电解质。下文只提供本实施方案中的电解质层524和第一到第三实施方案中的电解质层24之间的不同之处的说明。
图10是图9的电化学装置510沿线X-X截取的部分横截面视图。该横截面是传导通路的横截面，即沿与离子传导穿过电解质层524的方向垂直的平面截取的横截面。
如图9和10所示，电解质层524包括具有蜂窝状结构的支撑体540。该支撑体540具有大量六边形柱状空隙，氧离子导体528形成于空隙内，质子导体526形成于氧离子导体528内。质子导体526为六边形柱状，而氧离子导体528为其内部切出有六边形柱状的六边形柱状。
例如，以下文所述方式制造电解质层524。
首先，形成具有蜂窝状结构的支撑体540。这使用已知技术进行。尽管支撑体540是由例如堇青石构成的，但是它也可以由SiC构成。
其次，将对氧离子O2-表现出传导性的电解质浸渍进入到支撑体540中。也就是说，将支撑体540浸在电解质溶液中。作为替代方案，可以将电解质涂覆到支撑体540的表面上。在此，将浸渍或涂覆进行至电解质未完全充满支撑体540的空隙的程度，即进行到所形成的氧离子导体528中保留空隙的程度。
然后，烧制支撑体540。结果，形成包含具有氧离子传导性的电解质的氧离子导体528。
然后，将对质子H+表现出传导性的电解质浸渍进入到支撑体540中。也就是说，将支撑体540浸在电解质溶液中。作为替代方案，还可以将该电解质涂覆到已经在支撑体540上形成的氧离子导体528的表面上。以该方式，质子导体526填充氧离子导体528中的空隙。
然后，烧制支撑体540。结果，形成包含具有质子传导性的电解质的质子导体526。
然后，利用诸如丝网印刷的已知技术以与第一实施方案相同的方式形成阳极20和阴极22。以该方式形成电化学装置510。
电化学装置510的尺寸以与第一实施方案的电化学装置10相同的方式确定。而且，质子导体526与氧离子导体528的体积比为例如1:1。在该情况下，图10中显示的质子导体526和氧离子导体528的横截面表面积彼此相等。
然而，质子导体526和氧离子导体528也可以具有不同的体积或不同的横截面积。例如，质子导体526和氧离子导体528可以以使得总的离子传导效率根据各自传导性质的差别增加的比例构成。
电化学装置510设置有多种类型的传导通路。也就是说，电化学装置510设置有作为连接阳极20和阴极22的传导通路的由质子导体526构成的第一传导通路和由氧离子导体528构成的第二传导通路。此外，如图10所示，传导通路的横截面包括由质子导体526构成的区域和由氧离子导体528构成的区域。
以该方式，与第一实施方案类似，由于根据本实施方案的电化学装置510和废气净化设备设置有构成在相对低温度下运行的第一传导通路的质子导体526、和构成在相对高温度下运行的第二传导通路的氧离子导体528，所以它们能够在宽的温度范围内运行。
而且，尽管在本实施方案中支撑体540具有蜂窝状结构，但是可以采用任意结构，只要可以支撑质子导体526和氧离子导体528即可，并且可以具有例如网格结构。
在如上所述的第一到第五实施方案中，具有质子传导性的电解质和具有氧离子传导性的电解质作为两类电解质的组合使用。作为其一个替代方案，也可以使用两类电解质的组合，使得它们对同一离子具有传导性，但是具有不同的温度特性。也就是说，可以使用只由两类具有质子传导性的电解质组成的组合，或者可以使用只由两类具有氧离子传导性的电解质组成的组合。由于采用这种构造，可以形成与各种所需温度特性更合适地匹配的电解质层。
此外，两类电解质的组合不限于相对于温度具有不同传导特性的那些组合，而是还可以使用相对于各种不同条件具有不同传导特性的两类电解质的组合。由于采用这种构造，可以构成与各种环境条件更适合地匹配的电解质层。
此外，尽管前述第一到第五实施方案只包括两类电解质，但是作为其代替方案，也可以包括三类或更多类的电解质。例如，在如图1所示的层叠结构的情形中，可以以循环的形式层叠三类或更多类电解质层。由于采用这种构造，所以可以形成与更宽范围的条件更适合地匹配的电解质层。
因此，本实施例和实施方案视为举例说明和非限制性的，本发明不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围内改变。
本申请要求2007年11月20日提交的日本专利申请号2007-300624的外国优先权，该专利申请通过引用全文并入本文，与在本文中完全公开一样。

Claims (5)

1.一种电化学装置(10、210、310、410、510)，包括：
阳极(20、220、320、520)；
阴极(22、222、322、522)；和
布置在所述阳极(20、220、320、520)和所述阴极(22、222、322、522)之间的电解质层(24、424、524)，
其特征在于所述电解质层(24、424、524)包括：
构成连接所述阳极(20、220、320、520)和所述阴极(22、222、322、522)的第一传导通路的第一电解质(26、426、526)；和
构成连接所述阳极(20、220、320、520)和所述阴极(22、222、322、522)的第二传导通路的第二电解质(28、428、528)，所述第二电解质表现出不同于所述第一电解质(26、426、526)的传导性质。
2.根据权利要求1所述的电化学装置(10、210、310、410、510)，其特征在于所述第一电解质(26、426、526)和所述第二电解质(28、428、528)具有相对于温度的不同的传导性质。
3.根据权利要求2所述的电化学装置(10、210、310、410、510)，其特征在于：
所述第一电解质(26、426、526)是质子传导性电解质；和
所述第二电解质(28、428、528)是氧离子传导性电解质。
4.根据权利要求1所述的电化学装置(10、210、310、410、510)，其特征在于所述第一电解质(26、426、526)和所述第二电解质(28、428、528)形成为板状或棒状的形状。
5.一种废气净化设备，包括根据权利要求1所述的电化学装置(10、210、310、410、510)，其特征在于所述第一电解质(26、426、526)和所述第二电解质(28、428、528)形成为板状的形状并交替层叠。
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