JP2016512916A5 - - Google Patents

Description

本発明の様々な実施形態を記載した。これら及び他の実施形態は、以下の請求項の範囲内である。以下、本発明の実施形態の例を列記する。
［１］
第一のアノード及び第一のカソードを含む第一の電気化学的電池と；
第二のアノード及び第二のカソードを含む第二の電気化学的電池と；
第一のアノードから第二のカソードまで電子の流れを伝導するよう構成された相互接続とを含む、燃料電池であって、
前記相互接続は、第一の部分及び第二の部分を含み、第一の部分は第二の部分よりも前記アノードに近く、第二の部分は第一の部分よりも前記カソードに近く、
第一の部分は、ドープされたセリア、ドープされたランタンクロマイト、及びドープされたイットリウムクロマイトの一つ又は複数を含み、
第二の部分は、Ｃｏ−Ｍｎスピネル、及びＡＢＯ _３ ペロブスカイトの一つ又は複数を含む、燃料電池。
［２］
第一の部分は、化学式（Ｒ _ｘ Ｃｅ _１−ｘ ）Ｏ _２ を有するドープされたセリアを含み、Ｒは希土類金属であり、０＜ｘ≦０．５である、項目１に記載の燃料電池。
［３］
第一の部分は、化学式（Ｒ _ｘ Ｍ _ｙ Ｃｅ _{１−ｘ−ｙ} ）Ｏ _２ を有するドープされたセリアを含み、Ｒは希土類金属であり、Ｍは遷移金属であり、０＜ｘ≦０．５、及び０≦ｙ＜０．１である、項目１に記載の燃料電池。
［４］
第一の部分は、化学式ｗ（Ｒ _ｘ Ｍ _ｙ Ｃｅ _{１−ｘ−ｙ} ）Ｏ _２ −（１−ｗ）Ｎを有するドープされたセリアを含み、Ｒは希土類金属であり、Ｍは遷移金属であり、Ｎはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、０＜ｘ≦０．５、０≦ｙ＜０．１、及び０＜ｗ≦０．１である、項目１に記載の燃料電池。
［５］
第一の部分が、ドープされたセリア−ペロブスカイト複合材を含む、項目１に記載の燃料電池。
［６］
前記ペロブスカイトは、ＳｒＴｉＯ _３ 、又は（Ｓｒ _１−ｘ Ａ _ｘ ）（Ｔｉ _１−ｙ Ｍ _ｙ ）Ｏ _３ を含み、Ａはアルカリ金属又は希土類金属であり、Ｍは遷移金属である、項目５に記載の燃料電池。
［７］
前記ペロブスカイトは、化学式（Ｌａ _１−ｘ Ａ _ｘ ）（Ｃｒ _１−ｙ Ｍ _ｙ ）Ｏ _３ を有するドープされたランタンクロマイトを含み、Ａはアルカリ金属であり、Ｍは遷移金属であり、０＜ｘ≦０．３である、項目５に記載の燃料電池。
［８］
第一の部分は、化学式（Ｌａ _１−ｘ Ａ _ｘ ）（Ｃｒ _１−ｙ Ｍ _ｙ ）Ｏ _３ を有するドープされたランタンクロマイトを含み、Ａはアルカリ金属であり、Ｍは遷移金属であり、０＜ｘ≦０．３、０＜ｙ≦０．５である、項目１に記載の燃料電池。
［９］
第二の部分は、（Ｍｎ，Ｃｏ，Ａ） _３ Ｏ _４ スピネルを含み、Ａは遷移金属である、項目１に記載の燃料電池。
［１０］
第二の部分は、ＡＢＯ _３ ペロブスカイトを含み、前記ＡＢＯ _３ ペロブスカイトは、ＬＳＭ（（Ｌａ _１−ｘ Ｓｒ _ｘ ）ＭｎＯ _３ ）、ＬＮＦ（Ｌａ（Ｎｉ _１−ｙ Ｆｅ _ｙ ）Ｏ _３ 、ＰＳＭ（（Ｐｒ _１−ｘ Ｓｒ _ｘ ）ＭｎＯ _３ ）、ＬＳＣ（（Ｌａ _１−ｘ Ｓｒ _ｘ ）ＣｏＯ _３ ）、ＬＳＣＦ（（Ｌａ _１−ｘ Ｓｒ _ｘ ）（Ｃｏ _１−ｙ Ｆｅ _ｙ ）Ｏ _３ ）、及びＲ−Ｐニッケレート、例えばＰｒ _２ ＮｉＯ _４ の一つ又は複数を含む、項目１に記載の燃料電池。
［１１］
第二の部分は、（Ｍｎ，Ｃｏ，Ａ _ｘ ） _３ Ｏ _４ スピネル−ＡＢＯ _３ ペロブスカイト複合材を含み、Ａは遷移金属であり、及び０≦ｘ≦０．１である、項目１に記載の燃料電池。
［１２］
前記複合材は、（Ｍｎ，Ｃｏ，Ａ _ｘ ） _３ Ｏ _４ −ＬＮＦ、及び（Ｍｎ，Ｃｏ，Ａ _ｘ ） _３ Ｏ _４ −ＬＳＭの一つ又は複数を含む、項目１１に記載の燃料電池。
［１３］
第二の部分は、（Ｍｎ，Ｃｏ，Ａ _ｘ ） _３ Ｏ _４ スピネル−イオン性相複合材を含み、Ａは遷移金属であり、及び０≦ｘ≦０．１である、項目１に記載の燃料電池。
［１４］
前記イオン性相が、ドープされたセリア、Ｙ安定化ジルコニア又はＳｃ安定化ジルコニアの一つ又は複数を含む、項目１３に記載の燃料電池。
［１５］
第一の部分が第一の厚みを画定し、第二の部分が第二の厚みを画定し、第一の部分の第一の厚みが、使用する材料に応じて、第二の部分よりも薄く、若しくは厚く、又は同じであり、第一の部分及び第二の部分の界面におけるｐＯ _２ が所望の範囲に制御されている、項目１に記載の燃料電池。
［１６］
第一の部分が第一の厚みを画定し、第二の部分が第二の厚みを画定し、第一の厚みが約５〜約１００マイクロメートルであり、第２の厚みが約５〜約５０マイクロメートルである、項目１に記載の燃料電池。
［１７］
第二の部分が（Ｍｎ，Ｃｏ） _３ Ｏ _４ スピネルを含む、項目１に記載の燃料電池。
［１８］
燃料電池を製造する方法であって、前記方法は、燃料電池の構造を形成することを含み、前記構造は：
第一のアノード及び第一のカソードを含む第一の電気化学的電池と；
第二のアノード及び第二のカソードを含む第二の電気化学的電池と；
第一のアノードから第二のカソードまで電子の流れを伝導するよう構成された相互接続とを含み、
相互接続は、第一の部分及び第二の部分を含み、第一の部分は第二の部分よりも前記アノードに近く、第二の部分は第一の部分よりも前記カソードに近く、
第一の部分は、ドープされたセリア、ドープされたランタンクロマイト、及びドープされたイットリウムクロマイトの一つ又は複数を含み、
第二の部分は、Ｃｏ−Ｍｎスピネル、及びＡＢＯ _３ ペロブスカイトの一つ又は複数を含む、方法。
［１９］
燃料電池の作動を制御して電気を作り出すことを含む方法であって、前記燃料電池は：
第一のアノード及び第一のカソードを含む第一の電気化学的電池と；
第二のアノード及び第二のカソードを含む第二の電気化学的電池と；
第一のアノードから第二のカソードまで電子の流れを伝導するよう構成された相互接続とを含み、
相互接続は、第一の部分及び第二の部分を含み、第一の部分は第二の部分よりも前記アノードに近く、第二の部分は第一の部分よりも前記カソードに近く、
第一の部分は、ドープされたセリア、ドープされたランタンクロマイト、及びドープされたイットリウムクロマイトの一つ又は複数を含み、
第二の部分は、Ｃｏ−Ｍｎスピネル、及びＡＢＯ _３ ペロブスカイトの一つ又は複数を含む、方法。

Claims (3)

1. 第一のアノード及び第一のカソードを含む第一の電気化学的電池と；
   第二のアノード及び第二のカソードを含む第二の電気化学的電池と；
   前記第一のアノードから前記第二のカソードまで電子の流れを伝導するよう構成された相互接続とを含む、燃料電池であって、
   前記相互接続は、第一の部分及び第二の部分を含み、前記第一の部分は前記第二の部分よりも前記アノードに近く、前記第二の部分は前記第一の部分よりも前記カソードに近く、
   前記第一の部分は、ドープされたセリア、ドープされたランタンクロマイト、及びドープされたイットリウムクロマイトの一つ又は複数を含み、
   前記第二の部分は、Ｃｏ−Ｍｎスピネル、及びＡＢＯ_３ペロブスカイトの一つ又は複数を含む、燃料電池。
2. 前記第一の部分は、化学式（Ｒ_ｘＣｅ_１−ｘ）Ｏ_２を有するドープされたセリアを含み、Ｒは希土類金属であり、０＜ｘ≦０．５である、請求項１に記載の燃料電池。
3. 燃料電池の作動を制御して電気を作り出すことを含む方法であって、前記燃料電池は：
   第一のアノード及び第一のカソードを含む第一の電気化学的電池と；
   第二のアノード及び第二のカソードを含む第二の電気化学的電池と；
   前記第一のアノードから前記第二のカソードまで電子の流れを伝導するよう構成された相互接続とを含み、
   前記相互接続は、第一の部分及び第二の部分を含み、前記第一の部分は前記第二の部分よりも前記アノードに近く、前記第二の部分は前記第一の部分よりも前記カソードに近く、
   前記第一の部分は、ドープされたセリア、ドープされたランタンクロマイト、及びドープされたイットリウムクロマイトの一つ又は複数を含み、
   前記第二の部分は、Ｃｏ−Ｍｎスピネル、及びＡＢＯ_３ペロブスカイトの一つ又は複数を含む、方法。