RU2014118115A - Электрод для электрохимической ячейки и способ изготовления такого электрода - Google Patents

Электрод для электрохимической ячейки и способ изготовления такого электрода Download PDF

Info

Publication number
RU2014118115A
RU2014118115A RU2014118115/07A RU2014118115A RU2014118115A RU 2014118115 A RU2014118115 A RU 2014118115A RU 2014118115/07 A RU2014118115/07 A RU 2014118115/07A RU 2014118115 A RU2014118115 A RU 2014118115A RU 2014118115 A RU2014118115 A RU 2014118115A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
perovskite
powder
electrode
doped
additional compound
Prior art date
Application number
RU2014118115/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Беатрис САЛА
Фредерик ГРАССЕ
Элоди ТЕТАРД
Камал РАМУНИ
Абделкадер СИРА
Доминик ГЕРИО
Баруди БЕНДЖЕРИУ
Хисаси ТАКЕНУТИ
Original Assignee
Армин
Сантр Насиональ Де Ля Решерш Сьянтифик (К.Н.Р.С)
Арева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Армин, Сантр Насиональ Де Ля Решерш Сьянтифик (К.Н.Р.С), Арева filed Critical Армин
Publication of RU2014118115A publication Critical patent/RU2014118115A/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8875—Methods for shaping the electrode into free-standing bodies, like sheets, films or grids, e.g. moulding, hot-pressing, casting without support, extrusion without support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H01M4/9033—Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

1. Электрод (1,3) для электрохимической ячейки со смешанной электронной и протонной проводимостью, при этом указанный электрод (1,3) содержит керамический материал, причем указанный керамический материал представляет собой перовскит, легированный лантаноидом с одной или несколькими степенями окисления, отличающийся тем, что указанный керамический материал легирован дополнительным легирующим элементом, выбранным из группы, состоящей из ниобия, тантала, ванадия, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута.2. Электрод (1,3) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что также содержит металл, при этом металл и керамический материал образуют кермет.3. Электрод (1,3) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что применяемый перовскит представляет собой цирконат.4. Электрохимическая ячейка, содержащая два электрода (1, 3) по одному из предыдущих пунктов и твердый электролит (2), расположенный между двумя электродами (1, 3).5. Электрохимическая ячейка по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что твердый электролит (2) выполнен из перовскита, легированного лантаноидом с одной степенью окисления, при этом перовскит, применяемый в твердом электролите (2), обладает теми же свойствами, что и электроды (1, 3).6. Способ изготовления электрода по одному из пп. 1-3, включающий следующие этапы:- (a) синтез перовскита в виде порошка, легированного лантаноидом (101) с одной или несколькими степенями окисления;- (b) синтез порошка дополнительного соединения, содержащего легирующий элемент, выбранный из группы, состоящей из ниобия, тантала, ванадия, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута, при этом дополнительное соединение является таким, что степень окисления л�

Claims (11)

1. Электрод (1,3) для электрохимической ячейки со смешанной электронной и протонной проводимостью, при этом указанный электрод (1,3) содержит керамический материал, причем указанный керамический материал представляет собой перовскит, легированный лантаноидом с одной или несколькими степенями окисления, отличающийся тем, что указанный керамический материал легирован дополнительным легирующим элементом, выбранным из группы, состоящей из ниобия, тантала, ванадия, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута.
2. Электрод (1,3) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что также содержит металл, при этом металл и керамический материал образуют кермет.
3. Электрод (1,3) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что применяемый перовскит представляет собой цирконат.
4. Электрохимическая ячейка, содержащая два электрода (1, 3) по одному из предыдущих пунктов и твердый электролит (2), расположенный между двумя электродами (1, 3).
5. Электрохимическая ячейка по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что твердый электролит (2) выполнен из перовскита, легированного лантаноидом с одной степенью окисления, при этом перовскит, применяемый в твердом электролите (2), обладает теми же свойствами, что и электроды (1, 3).
6. Способ изготовления электрода по одному из пп. 1-3, включающий следующие этапы:
- (a) синтез перовскита в виде порошка, легированного лантаноидом (101) с одной или несколькими степенями окисления;
- (b) синтез порошка дополнительного соединения, содержащего легирующий элемент, выбранный из группы, состоящей из ниобия, тантала, ванадия, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута, при этом дополнительное соединение является таким, что степень окисления легирующего элемента в этом дополнительном соединении (102) больше или равна 5;
- (c) смешивание легированного перовскита в виде порошка и дополнительного соединения (103);
- (e) спекание этой смеси (107).
7. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что спекание выполняют в практически неокислительной среде.
8. Способ по п. 6 или п. 7, отличающийся тем, что перовскит в виде порошка и порошок дополнительного соединения также смешивают с металлическим порошком (104) или предшественником металлической фазы.
9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что также включает этап между этапами (c) и (e), на котором изготавливают пакет, содержащий по меньшей мере два слоя, выполненных из смеси легированного перовскита в виде порошка и дополнительного соединения, между которыми находится прослой, содержащий слой перовскита в виде порошка (105).
10. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что пакет также содержит два промежуточных слоя, при этом каждый промежуточный слой расположен между прослоем и одним из двух слоев, образованных из смеси легированного перовскита в виде порошка и дополнительного соединения.
11. Способ изготовления электрода по одному из пп. 1-3, при этом способ включает следующие этапы:
- (a) прямой синтез перовскита в виде порошка, легированного лантаноидом с одной или несколькими степенями окисления, содержащим дополнительное соединение, содержащее легирующий элемент, выбранный из группы, состоящей из ниобия, тантала, ванадия, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута, при этом дополнительное соединение является таким, что степень окисления легирующего элемента в этом дополнительном соединении больше или равна 5;
- (b) спекание указанного порошка, при этом дополнительное соединение является таким, что степень окисления легирующего элемента можно уменьшить при спекании.
RU2014118115/07A 2011-10-12 2012-10-10 Электрод для электрохимической ячейки и способ изготовления такого электрода RU2014118115A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1159224 2011-10-12
FR1159224A FR2981508B1 (fr) 2011-10-12 2011-10-12 Electrode pour cellule electrochimique et procede de fabrication d'une telle electrode
PCT/EP2012/070011 WO2013053727A1 (fr) 2011-10-12 2012-10-10 Electrode pour cellule electrochimique et procede de fabrication d'une telle electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014118115A true RU2014118115A (ru) 2015-11-20

Family

ID=47002882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014118115/07A RU2014118115A (ru) 2011-10-12 2012-10-10 Электрод для электрохимической ячейки и способ изготовления такого электрода

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140302421A1 (ru)
EP (1) EP2766945A1 (ru)
JP (1) JP2014534339A (ru)
CN (1) CN104040765A (ru)
BR (1) BR112014008346A2 (ru)
FR (1) FR2981508B1 (ru)
RU (1) RU2014118115A (ru)
WO (1) WO2013053727A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3045950B1 (fr) * 2015-12-17 2020-02-28 Electricite De France Dispositif electrochimique a conduction protonique avec reformage integre et procede de fabrication associe
CN106099175B (zh) * 2016-08-30 2019-02-26 深圳市美尼电子有限公司 一种耐高温高倍率放电的锂离子电池及其制备方法
CN116014159A (zh) * 2023-02-24 2023-04-25 中国矿业大学 一种固体氧化物电池氧电极材料、制备方法与应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9613980D0 (en) * 1996-07-02 1996-09-04 Scient Generics Ltd Denaturation of double-stranded nucleic acid
JP4479039B2 (ja) * 2000-03-03 2010-06-09 パナソニック株式会社 電気化学デバイス
AU2001292443A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-18 Energieonderzoek Centrum Nederland Mixed oxide material, electrode and method of manufacturing the electrode and electrochemical cell comprising it
GB0217794D0 (en) * 2002-08-01 2002-09-11 Univ St Andrews Fuel cell electrodes
FR2916653B1 (fr) * 2007-06-01 2011-05-06 Areva Np Procede d'optimisation de la conductivite ionique d'une membrane conductrice ionique.
CN101948308B (zh) * 2010-09-27 2013-01-02 内蒙古工业大学 一种陶瓷高温隔热材料

Also Published As

Publication number Publication date
FR2981508B1 (fr) 2013-11-15
CN104040765A (zh) 2014-09-10
JP2014534339A (ja) 2014-12-18
EP2766945A1 (fr) 2014-08-20
FR2981508A1 (fr) 2013-04-19
WO2013053727A1 (fr) 2013-04-18
US20140302421A1 (en) 2014-10-09
BR112014008346A2 (pt) 2017-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fu et al. High-entropy materials for energy-related applications
Hu et al. Lead-based Metal–Organic framework with stable lithium anodic performance
Dong et al. A first-principles study of oxygen formation over NiFe-layered double hydroxides surface
Ohta et al. Co-sinterable lithium garnet-type oxide electrolyte with cathode for all-solid-state lithium ion battery
Neagu et al. Structure and properties of La0. 4Sr0. 4TiO3 ceramics for use as anode materials in solid oxide fuel cells
JPWO2011065388A1 (ja) 固体電池
JP6191090B2 (ja) 燃料極用電極材料、固体電解質−電極積層体、固体電解質−電極積層体の製造方法及び燃料電池
JP2010527111A5 (ru)
Guan et al. Oxygen reduction reaction kinetics in Sr-doped La2NiO4+ δ Ruddlesden-Popper phase as cathode for solid oxide fuel cells
EP2361888A3 (en) Titanium oxide-based compound for electrode and lithium secondary battery using the same
Dey et al. Beneficial effects of substituting trivalent ions in the B-site of La 0.5 Sr 0.5 Mn 1− x A x O 3 (A= Al, Ga, Sc) on the thermochemical generation of CO and H 2 from CO 2 and H 2 O
Chung et al. Polymorphs of LiFeSO 4 F as cathode materials for lithium ion batteries–a first principle computational study
EA201490860A1 (ru) Высокоэффективный топливный электрод для твердооксидного электрохимического элемента
EP2830137A3 (en) Fuel cell and cathode material
EP2595234A3 (en) Cathode active material, cathode and lithium battery using the same
Komo et al. Oxygen evolution and reduction reactions on La0. 8Sr0. 2CoO3 (001),(110), and (111) surfaces in an alkaline solution
WO2011122757A3 (ko) 금속 산화물 나노선을 함유하는 혼합 촉매 제조방법, 이에 의해 제조된 혼합 촉매를 포함하는 전극 및 연료전지
RU2014118115A (ru) Электрод для электрохимической ячейки и способ изготовления такого электрода
Gao et al. Iron‐Based Layered Cathodes for Sodium‐Ion Batteries
Bera et al. Hierarchical nanoporous BiVO4 photoanodes with high charge separation and transport efficiency for water oxidation
EP2506351A3 (en) Material for solid oxide fuel cell, cathode including the material, and solid oxide fuel cell including the same
EP3024073B1 (en) Composite material for fuel cell, manufacturing method of composite material for fuel cell, and fuel cell
Suthirakun et al. Obtaining mixed ionic/electronic conductivity in perovskite oxides in a reducing environment: A computational prediction for doped SrTiO3
Mazo et al. Thermal expansion behavior and high-temperature electrical conductivity of A2− xAx′ Cu1− yCoyO4±δ (A= La, Pr; A′= Pr, Sr) oxides with the K2NiF4-type structure
Zhang et al. A novel composite cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20151012