RU2656436C2 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ДИФФУЗИОННОГО БАРЬЕРНОГО СЛОЯ ТОТЭ (SOFC) и ТОТЭ (SOFC) - Google Patents
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ДИФФУЗИОННОГО БАРЬЕРНОГО СЛОЯ ТОТЭ (SOFC) и ТОТЭ (SOFC) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656436C2 RU2656436C2 RU2016133145A RU2016133145A RU2656436C2 RU 2656436 C2 RU2656436 C2 RU 2656436C2 RU 2016133145 A RU2016133145 A RU 2016133145A RU 2016133145 A RU2016133145 A RU 2016133145A RU 2656436 C2 RU2656436 C2 RU 2656436C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- thd
- sofc
- electrolyte
- barrier layer
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 22
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- VNLSCKAQGGXPRI-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-dioxoheptanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C(=O)CC(=O)C(C)(C)C(O)=O VNLSCKAQGGXPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical group [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052963 cobaltite Inorganic materials 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 3
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018921 CoO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PACGUUNWTMTWCF-UHFFFAOYSA-N [Sr].[La] Chemical compound [Sr].[La] PACGUUNWTMTWCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012695 Ce precursor Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012230 antisense oligonucleotides Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- -1 cerium dioxide forms Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002601 lanthanoid compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45553—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45555—Atomic layer deposition [ALD] applied in non-semiconductor technology
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- 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
-
- 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
- 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
- H01M8/1226—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 characterised by the supporting layer
-
- 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
- H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
- H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
- H01M8/1253—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing zirconium oxide
-
- 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)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Изобретение относится к твердооксидному топливному элементу (ТОТЭ (SOFC)) и способу получения барьерного слоя твердооксидного топливного элемента, устойчивого к катодной диффузии. Указанный способ содержит этапы, на которых слой поливалентно легированного диоксида церия осаждают путем атомно-слоевого осаждения на слой электролита, составленного из поливалентно стабилизированного диоксида циркония спеченного полуэлемента. Поверхность указанного электролита подвергают воздействию порции паров от одного или более лантаноидных первых прекурсоров с общей формулой Ln(thd)n, причем thd представляет собой 2,2,6,6-тетраметилгептан-3,5-дионат. Избыток непрореагировавшего пара от данного прекурсора удаляют, порцию паров второго прекурсора, представляющего собой озон или воду, доставляют к поверхности для реакции. Указанную последовательность этапов повторяют для получения более толстых пленок. Выполняют трафаретную печать катодного слоя на основе кобальтитов, содержащих лантан и стронций или лантан, стронций и железо, сверху упомянутых слоев. Нагревают вместе вышеупомянутые слои. Обеспечивается получение плотного диффузионного барьерного слоя, устойчивого к катодной диффузии, который может иметь большую площадь, и твердооксидного топливного элемента с увеличенной эффективностью и долговечностью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 2пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
В целом изобретение относится к твердооксидным топливным элементам, ТОТЭ (SOFC), конкретнее, к способу получения катодного диффузионного барьерного слоя и к элементу, содержащему упомянутый барьерный слой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТОТЭ (SOFC) представляют собой один из возможных источников энергии будущего для распределенного совместного производства электроэнергии и тепла. Для достижения данной цели интервал рабочей температуры ТОТЭ (SOFC) должен быть снижен c 800-1000°C до 600-700 °C, что способствует использованию более дешевых конструкционных материалов и уменьшению термического старения систем. Это придает особое значение, с одной стороны, разработке твердых электролитов с более низким удельным сопротивлением при таких температурах, а с другой стороны разработке новых более эффективных и селективных каталитических электродов со смешанной проводимостью для окисления различных топлив на аноде и восстановления кислорода на катоде элемента. Кобальтит и феррит лантана, легированные стронцием, стали потенциально новыми катодными материалами с высокой эффективностью при более низких температурах.
Однако такие более эффективные кобальтитовые и ферритовые катодные материалы склонны вступать в реакцию с электролитами на основе циркония и образовывать слои с высоким удельным сопротивлением для ионов, уменьшающим эффективность и долговечность ТОТЭ (SOFC). Для того чтобы избежать данных нежелательных реакций, как правило осаждают диффузионные барьерные слои легированного диоксида церия, поскольку диоксид церия является химически более инертным и не образует нежелательных соединений с катодными материалами в условиях, при которых получают и используют ТОТЭ (SOFC). Однако диоксид церия образует твердые растворы с диоксидом циркония, которые обладают более низкой ионной проводимостью, чем легированный диоксид циркония или диоксид церия. Образование такого твердого раствора существенно при температурах 1300°C и выше, при которых совместное сжигание элемента обеспечивает плотные слои электролита.
Такой диффузионный барьерный слой должен препятствовать диффузии элементов из катода, предпочтительно стронциевого и лантанового, в слой электролита легированного диоксида циркония в ходе цикла катодного производства, а также в ходе всего жизненного цикла элемента. Диффузионный барьерный слой не обязательно должен быть плотным, но плотный слой обладает существенными преимуществами. Диффузия атома металла на поверхностях и межзёренных границах происходит быстрее, чем диффузия через зерно, и таким образом может ограничивать время жизни элемента, если диффузионный барьерный слой является пористым. Кроме того, у плотного слоя будет лучше контакт с электролитом для переноса ионов.
Диффузионные барьерные слои легированного диоксида церия могут быть получены путем:
(i) Трафаретной печати на предварительно обожженных подложках, с последующим спеканием между 1200-1400°C, получения пористых слоев толщиной 0,5-5 микрометров при протекании некоторых реакций на подложке [A. Mai et al., Solid State Ionics, Vol.176, (2005), pp. 1341-1350];
(ii) Импульсного лазерного осаждения при 400-800°C с образованием столбчатой структуры [Jong Hoon Joo, Gyeong Man Choi, Journal of the European Ceramic Society, Vol.27, (2007), pp. 4273-4277][ K. Rodrigo et al., Appl Phys A, Vol.101, (2010), pp. 601 -607];
(iii) Физического осаждения из паровой фазы путем магнетронного распыления при 800 °C с образованием столбчатой структуры и имеющего преимущества перед (i) [N. Jordan et al., Solid State Ionics, 179 (2008), pp. 919-923].
(ii) и (iii) проводят при более низкой температуре и избегают нежелательных реакций с электролитом, однако они, тем не менее, образуют пористые слои, представляют собой дорогостоящие технологии и их тяжело распространить на производство большой площади.
(i) и (iii) образуют уровень техники настоящего изобретения.
Для устранения указанных проблем в уровне техники, в данном изобретении описан недорогой способ, а именно атомно-слоевого осаждения, АСО (ALD), получения плотного катодного диффузионного барьерного слоя, подходящий для производства большой площади, и твердооксидный топливный элемент с увеличенной эффективностью и долговечностью.
Атомно-слоевое осаждение известно из уровня техники [M. Putkonen et al., Chem. Mater. Vol.13, (2001), pp. 4701-4707] и применяется для получения ион-проводящих слоев на пористых подложках [Международная заявка WO02053798, Cassir M. et al., 2002]. В процесс АСО (ALD) с использованием двух или более различных газофазных прекурсоров осаждаются тонкие слои твердых материалов. Поверхность подложки, на которую осаждается пленка, подвергают воздействию порции паров от одного прекурсора. Затем избыток непрореагировавшего пара от данного прекурсора откачивается или удаляется. Затем порция паров второго прекурсора доставляется к поверхности и получает возможность реагировать. Повторная продувка завершает цикл АСО (ALD). Такая последовательность этапов может повторяться для создания более толстых пленок, как описано Paivasaari, J., Putkonen, M. и Niinisto, L. J. Mater. Chem. Vol.12 (2002) pp. 1828-1832, Niinisto, J., Petrova, N., Putkonen, M., Sajavaara, T., Arstila, K. и Niinisto, L. J. Cryst. Growth Vol.285, (2005), pp. 191-200, and Putkonen, M, Nieminen, M., Niinisto, J., Sajavaara, T. и Niinisto, L. Chem. Mater. Vol.13, (2001), pp. 4701-4707.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить улучшенный способ получения катодного диффузионного барьерного слоя и вместе с тем, чтобы обеспечить твердооксидный топливный элемент, который имеет более высокую эффективность и долговечность, чем известны из уровня техники.
Способ содержит этап осаждения слоя чистого диоксида церия или поливалентно легированного диоксида церия путем атомно-слоевого осаждения на слой электролита спеченного полуэлемента. Поверхность электролита, на которую осаждается пленка, подвергается воздействию порции паров от одного или более лантаноидных первых прекурсоров. Затем удаляется любой избыток непрореагировавшего пара от такого прекурсора. Далее, порция паров второго прекурсора доставляется к поверхности и получает возможность реагировать. Повторная продувка завершает цикл АСО (ALD). Такая последовательность этапов повторяется для создания более толстых пленок. В последующих циклах будут использоваться различные лантаноиды для создания смешанных оксидов. Такой слой диоксида церия образует катодный диффузионный барьерный слой, сверху которого посредством трафаретной печати наносят катодный слой на основе кобальтитов, и нагревают катодный диффузионный барьерный слой вместе с катодным слоем для образования улучшенного твердооксидного топливного элемента. Температура нагревания составляет между 1000-1200°C, предпочтительно, между 1000 и 1100°C.
Первые прекурсоры представляют собой лантаноидные дикетонаты с общей формулой Ln(thd)n, где thd представляет собой 2,2,6,6-тетраметилгептан-3,5-дионат, или любое другое летучее соединение лантаноидов, которое является достаточно термически стабильным, для того, чтобы удовлетворять требованию самоограничивающегося роста. Импульсное соотношение для осаждения первых прекурсоров Ce(thd)4 и Y(thd)3 или Gd(thd)3 составляет от 30:1 до 5:1, предпочтительно 10:1. Второй прекурсор представляет собой озон или воду.
Слой электролита представляет собой диоксид циркония, стабилизированный иттрием или диоксид циркония, стабилизированный скандием, а слой диоксида церия предпочтительно представляет собой слой диоксида церия, легированного Y или Gd.
Катодный слой на основе кобальтитов предпочтительно представляет собой слой LSC (LaxSr(1-X)CoO3) или LSCF (LaxSr(1-X)CoyFe(1-y)O3).
Объектом настоящего изобретения также является твердооксидный топливный элемент, содержащий катодный диффузионный барьерный слой, полученный способом, описанным выше.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.
Фигура 1. Схема топливного элемента. 1 - катод, 2 - катодный диффузионный барьерный слой, 3 – электролит, 4 – анодный активный слой, 5 – анодный опорный слой.
Фигура 2. Топливный элемент. 1 - катод, 2 - катодный диффузионный барьерный слой, 3 – электролит, 4 – анодный активный слой, 5 – анодный опорный слой.
Фигура 3. Топливный элемент более детально. 1 – катод, 2 - катодный диффузионный барьерный слой, 3 – электролит.
Фигура 4. Скорости роста a) CeO2 b) Gd2O3 и c) Y2O3 с различной длительностью импульса от 0,5 до 2,0 с металлического прекурсора. Температура осаждения составляла 250°C.
Фигура 5. Дифракционные рентгенограммы пленок CeO2, CeO2:Gd и CeO2:Y толщиной 200 нм на Si(100).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Топливный элемент получают осаждением слоя поливалентно легированного диоксида церия, предпочтительно, слоя диоксида церия, легированного Y или Gd, путем АСО (ALD) на слой электролита из диоксида циркония, стабилизированного иттрием, спеченного полуэлемента, сверху которого трафаретной печатью наносят катодный слой на основе кобальтитов, предпочтительно слой лантан-стронциевого кобальтита (LaxSr(i-X)CoO3) (LSC) или лантан-стронциевого кобальтито-феррита (LaxSr(1-X)CoyFe(1-y)O3) (LSCF) и покрытый таким образом элемент нагревают до 1000-1100°C. На Фиг. 1 представлена схема элемента.
Нагревание исходного АСО (ALD) слоя вместе с катодным слоем обеспечивает преимущественный контакт между катодным диффузионным барьерным слоем и катодным слоем. Это обеспечивает почти непрерывный катодный диффузионный барьерный слой со сниженным удельным электрическим сопротивлением и улучшенным сопротивлением диффузии по сравнению с уровнем техники. SEM - поперечные сечения элемента представлены на Фиг. 2 и 3.
АСО (ALD) катодный диффузионный барьерный слой обладает многочисленными преимуществами по сравнению с уровнем техники. По сравнению со слоем, нанесенным трафаретной печатью, он более плотный, образующий улучшенный барьер для катионной диффузии. Его получают при более низкой температуре, минимизируя взаимную диффузию между материалом барьерного слоя и материалом электролита, снижая удельное электрическое сопротивление топливного элемента. Это также исключает из производственного цикла один цикл нагревания, увеличивая производительность и снижая стоимость.
По сравнению с физическим осаждением из паровой фазы (распылением), АСО (ALD) катодный диффузионный барьерный слой является более плотным, гораздо более конформный, исключает столбчатую структуру, и вместе с этим образует улучшенный барьер для катионной диффузии. Способ АСО (ALD) обладает преимуществами перед распылением для промышленного масштабирования, поскольку топливные элементы можно укладывать в реакционной камере близко друг к другу.
ПРИМЕРЫ
1. Катодные диффузионные барьерные слои CeO2, CeO2:Gd и CeO2:Y для твердооксидных топливных элементов путем атомно-слоевого осаждения.
Диффузионные барьерные слои CeO2, CeO2:Gd и CeO2:Y осаждали путем атомно-слоевого осаждения АСО (ALD) на твердооксидный топливный элемент ТОТЭ (SOFC) кнопочных элементов для того, чтобы предотвратить диффузию катионов от катода к электролиту. Сначала определяли скорости роста бинарных оксидов CeO2, Gd2O3 и Y2O3 на подложках Si(100) и диоксиде циркония, стабилизированного иттрием (YSZ). Легированные пленки затем осаждали на Si(100)с различными импульсными соотношениями Ce:Gd и Ce:Y прекурсоров, для нахождения правильного соотношения для содержания легирующего компонента. Реальные пленки осаждали на полуэлементы ТОТЭ(SOFC), которые состояли из NiO/YSZ анода и YSZ электролита.
Все пленки осаждали в проточном реакторе с горячими стенками (ASM Microchemistry F-120). Давление в реакторе составляло 5-10 мбар. В качестве металлического прекурсора использовали Ce(thd)4, Gd(thd)3 и Y(thd)3 (thd = 2,2,6,6-тетраметилгептан-3,5-дионат) (VolatecOy), а в качестве источника кислорода использовали озон (100 г/м3), полученный из кислорода (AGA, 99,999 %) озоновым генератором (Wedeco OZOMATIC 4 HC). Азот (Генератор азота Domnick Hunter, >99,999 %) использовался в качестве газа-носителя и продувочного газа.
Толщину пленок определяли из спектров отражения. Спектры измеряли при длинах волн между 370 и 1100 нм на спектрофотометре Hetachi U-2000. Толщину CeO2 на YSZ определяли из величин k элементов, измеренных энергодисперсионным рентгеновским анализом (EDX). Степени легирования для легированных пленок также определяли путем EDX. Кристалличность легированных пленок определяли путем рентгеновской дифракции (XRD) с излучением Cu Kα на дифрактометре PanalyticalX’Pert PRO MPD. Бинарные оксиды CeO2, Gd2O3 и Y2O3, осажденные АСО (ALD), были хорошо изучены ранее. Описанные скорости роста составляют 0,32 Å/цикл для CeO2, 0,30 Å/цикл для Gd2O3, и 0,22-0,23 Å/цикл Y2O3 при 250°C. В данной работе скорости роста составили 0,31 Å/цикл для CeO2, 0,30 Å/цикл для Gd2O3, и 0,25 Å/цикл Y2O3 при 250°C.
Скорость роста CeO2 на YSZ была только слегка ниже, чем на Si(100). Во всех случаях был подтверждён типичный для АСО (ALD) вид самоограничивающегося роста (Фиг. 4).
Легированные пленки осаждали на Si и сразу определяли импульсные соотношения прекурсоров Gd:Ce и Y:Ce для получения степени легирования в 10 % катионов. В таблицах 1 и 2 представлены изученные импульсные соотношения и содержания легирующей добавки, измеренные EDX.
Таблица 1. Содержание гадолиния в CeO2:Gd пленках, осажденных с различными импульсными соотношениями.
| Импульсное соотношение Gd:Ce | Gd (% катионов) |
| 1:2 | 38 |
| 1:10 | 12 |
| 1:20 | 8 |
Таблица 2. Содержание иттрия в CeO2:Y пленках, осажденных с различными импульсными соотношениями.
| Импульсное соотношение Y:Ce | Y (% катионов) |
| 1:1 | 57 |
| 1:2 | 41 |
| 1:10 | 10 |
2. Изготовление элемента.
Сначала изготавливают полуэлемент. Полуэлемент изготавливают путем пленочного литья анодного опорного слоя, состоящего из YSZ и NiO (5), сверху которого трафаретной печатью наносят анодный активный слой, состоящий из YSZ и NiO (4), сверху которого трафаретной печатью наносят слой электролита, состоящий из YSZ (3) и спекания такого не спеченного многослойного полуэлемента при 1400°C.
Полный топливный элемент получают осаждением слоя чистого диоксида церия или поливалентно легированного диоксида церия, предпочтительно, слоя диоксида церия, легированного Y или Gd, путем АСО (ALD) на слой электролита из диоксида циркония, стабилизированного иттрием, спеченного полуэлемента, сверху которого трафаретной печатью наносят катодный слой на основе кобальтитов, предпочтительно слой LSC или LSCF и покрытый таким образом элемент нагревают до между 1000°C и 1200°C, предпочтительно между 1000°C и 1100°C, так, чтобы температура поддерживалась выше 1000°C по меньшей мере один час.
На основе вышеприведенных результатов АСО (ALD), было выбрано импульсное соотношение 1:10 для осаждения пленок CeO2:Gd и CeO2:Y на ТОТЭ (SOFC) кнопочных элементов. Температура осаждения составляла 250°C. Ce(thd)4 хранился при 170°C, Gd(thd)3 при 137°C и Y(thd)3 при 127°C. Длительность импульсов Gd(thd)3 и Ce(thd)4 составляла 0,5 с и 1,0 с для Y(thd)3. Продувка составляла 1,0 с после импульсов Gd(thd)3 и Ce(thd)4 и 1,5 с после импульсов Y(thd)3. Для осаждения пленок CeO2 толщиной 100 нм выполняли 3334 цикла. Для пленок толщиной 200 нм выполняли 7800 циклов. Для легированных пленок сначала выполняли 10 циклов осаждения CeO2, а затем один цикл Gd2O3 и Y2O3. Для пленок толщиной 100 нм такая последовательность повторялась 337 раз, а для пленок толщиной 200 нм - 674 раза. Дифракционные рентгенограммы пленок CeO2, CeO2:Gd и CeO2:Y толщиной 200 нм на Si(100) показаны на Фиг.2. Фаза – кубический CeO2 (PDF карта 34-0394), а наибольшая интенсивность отражения – 200.
Claims (11)
1. Способ получения барьерного слоя твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ (SOFC)), устойчивого к катодной диффузии, содержащий этапы, на которых:
a) слой поливалентно легированного диоксида церия осаждают путем атомно-слоевого осаждения на слой электролита, составленного из поливалентно стабилизированного диоксида циркония спеченного полуэлемента, при этом поверхность электролита, на которую осаждают пленку, подвергают воздействию порции паров от одного или более лантаноидных первых прекурсоров с общей формулой Ln(thd)n, где thd представляет собой 2,2,6,6-тетраметилгептан-3,5-дионат, причем избыток непрореагировавшего пара от данного прекурсора удаляют, а порцию паров второго прекурсора, представляющего собой озон или воду, доставляют к поверхности для реакции, при этом указанную последовательность этапов повторяют для получения более толстых пленок,
b) выполняют трафаретную печать катодного слоя на основе кобальтитов, содержащих лантан и стронций или лантан, стронций и железо, сверху упомянутых слоев,
c) нагревают вместе вышеупомянутые слои.
2. Способ по п. 1, в котором слой электролита представляет собой диоксид циркония, стабилизированный иттрием.
3. Способ по п. 1, в котором слой электролита представляет собой диоксид циркония, стабилизированный скандием.
4. Способ по п. 1, в котором слой поливалентно легированного диоксида церия предпочтительно представляет собой слой диоксида церия, легированного Y или Gd.
5. Способ по п. 4, в котором импульсное соотношение для осаждения первых прекурсоров Се(thd)4 и Y(thd)3 или Gd(thd)3 составляет от 30:1 до 5:1, предпочтительно 10:1.
6. Способ по п. 1, в котором температура нагрева составляет между 1000-1200°C, предпочтительно между 1000 и 1100°С.
7. Способ по п. 1, в котором в последующих циклах этапа а) для создания смешанных оксидов используют разные лантаноиды.
8. Твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ (SOFC)), содержащий барьерный слой, устойчивый к катодной диффузии, который получен способом по п. 1.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EE2014/000001 WO2015106769A1 (en) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | A method of producing sofc cathode diffusion barrier layer and a sofc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016133145A RU2016133145A (ru) | 2018-02-16 |
| RU2656436C2 true RU2656436C2 (ru) | 2018-06-05 |
Family
ID=50064321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016133145A RU2656436C2 (ru) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ДИФФУЗИОННОГО БАРЬЕРНОГО СЛОЯ ТОТЭ (SOFC) и ТОТЭ (SOFC) |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160333476A1 (ru) |
| EP (1) | EP3099836B1 (ru) |
| JP (1) | JP6337146B2 (ru) |
| KR (1) | KR102294212B1 (ru) |
| DK (1) | DK3099836T3 (ru) |
| ES (1) | ES2912750T3 (ru) |
| LT (1) | LT3099836T (ru) |
| PL (1) | PL3099836T3 (ru) |
| PT (1) | PT3099836T (ru) |
| RU (1) | RU2656436C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015106769A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016011412A1 (en) | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Ada Technologies, Inc. | Extreme long life, high energy density batteries and method of making and using the same |
| WO2016209460A2 (en) | 2015-05-21 | 2016-12-29 | Ada Technologies, Inc. | High energy density hybrid pseudocapacitors and method of making and using the same |
| US11996564B2 (en) | 2015-06-01 | 2024-05-28 | Forge Nano Inc. | Nano-engineered coatings for anode active materials, cathode active materials, and solid-state electrolytes and methods of making batteries containing nano-engineered coatings |
| US10692659B2 (en) | 2015-07-31 | 2020-06-23 | Ada Technologies, Inc. | High energy and power electrochemical device and method of making and using same |
| EP3465807A4 (en) * | 2016-05-25 | 2019-12-04 | Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. | ELECTRODE COMPRISING HIGHLY DOPED CERIUM OXIDE |
| US11024846B2 (en) | 2017-03-23 | 2021-06-01 | Ada Technologies, Inc. | High energy/power density, long cycle life, safe lithium-ion battery capable of long-term deep discharge/storage near zero volt and method of making and using the same |
| EP3849712A4 (en) * | 2018-09-11 | 2022-06-08 | Versa Power Systems Ltd | REDOX ATTENTION SOLID OXIDE CELL COMPOSITIONS |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424604C1 (ru) * | 2007-05-31 | 2011-07-20 | Элкоген Ас | Способ изготовления одиночного твердооксидного топливного элемента |
| US20120094213A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte membrane, method of manufacturing the same and fuel cell including the solid oxide electrolyte membrane |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2662918A1 (en) * | 2007-08-31 | 2013-11-13 | Technical University of Denmark | Anode supported solid oxide fuel cell |
| US8399146B2 (en) * | 2007-11-27 | 2013-03-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Free-standing membrane electrolyte electrode assembly |
| JP5718810B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2015-05-13 | セレス インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッドＣｅｒｅｓ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | セラミック膜の堆積方法 |
| JP4913260B1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-04-11 | 日本碍子株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
-
2014
- 2014-01-14 PT PT147027452T patent/PT3099836T/pt unknown
- 2014-01-14 KR KR1020167021878A patent/KR102294212B1/ko active IP Right Grant
- 2014-01-14 WO PCT/EE2014/000001 patent/WO2015106769A1/en active Application Filing
- 2014-01-14 DK DK14702745.2T patent/DK3099836T3/da active
- 2014-01-14 LT LTEPPCT/EE2014/000001T patent/LT3099836T/lt unknown
- 2014-01-14 US US15/111,200 patent/US20160333476A1/en not_active Abandoned
- 2014-01-14 JP JP2016564382A patent/JP6337146B2/ja active Active
- 2014-01-14 RU RU2016133145A patent/RU2656436C2/ru active
- 2014-01-14 PL PL14702745.2T patent/PL3099836T3/pl unknown
- 2014-01-14 EP EP14702745.2A patent/EP3099836B1/en active Active
- 2014-01-14 ES ES14702745T patent/ES2912750T3/es active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424604C1 (ru) * | 2007-05-31 | 2011-07-20 | Элкоген Ас | Способ изготовления одиночного твердооксидного топливного элемента |
| US20120094213A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte membrane, method of manufacturing the same and fuel cell including the solid oxide electrolyte membrane |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Norbert H Menzler et al Materials and manufacturing technologies for solid oxide fuel cells, Journal for materials science, Kluwer academic publishers, * |
| Norbert H Menzler et al Materials and manufacturing technologies for solid oxide fuel cells, Journal for materials science, Kluwer academic publishers, BO, 17.02.2010, vol.45, no. 12, с.3109, колонка 1, с.3116, колонка 1, строки 10-15, с.3118, колонка 1, абзацы 3-1 снизу, колонка 2, с.3131, колонка 1, абзацы 2, 1 снизу. * |
| vol.45, no. 12, с.3109, колонка 1, с.3116, колонка 1, строки 10-15, с.3118, колонка 1, абзацы 3-1 снизу, колонка 2, с.3131, колонка 1, абзацы 2, 1 снизу. * |
| Zeng Fan et al, Improving solid oxide fuel cells with yttria-doped ceria interlayers by atomic layer deposition, Journal of materials chemistry, vol.21, no. 29, 01.01.2011, с.10903, колонка 2, строки 3-1 снизу, с.10904, колонка 1. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017504946A (ja) | 2017-02-09 |
| DK3099836T3 (da) | 2022-05-30 |
| PL3099836T3 (pl) | 2022-07-18 |
| JP6337146B2 (ja) | 2018-06-06 |
| RU2016133145A (ru) | 2018-02-16 |
| EP3099836B1 (en) | 2022-04-20 |
| KR20160107284A (ko) | 2016-09-13 |
| WO2015106769A1 (en) | 2015-07-23 |
| LT3099836T (lt) | 2022-05-25 |
| EP3099836A1 (en) | 2016-12-07 |
| PT3099836T (pt) | 2022-05-11 |
| KR102294212B1 (ko) | 2021-08-30 |
| US20160333476A1 (en) | 2016-11-17 |
| ES2912750T3 (es) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2656436C2 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ДИФФУЗИОННОГО БАРЬЕРНОГО СЛОЯ ТОТЭ (SOFC) и ТОТЭ (SOFC) | |
| Kharton et al. | Research on the electrochemistry of oxygen ion conductors in the former Soviet Union. II. Perovskite-related oxides | |
| Gao et al. | A perspective on low-temperature solid oxide fuel cells | |
| KR101699091B1 (ko) | 저온 고체 산화물형 연료전지(ｓｏｆｃ)에 사용되는 개선된 물질 및 설계 | |
| Fabbri et al. | Towards the next generation of solid oxide fuel cells operating below 600 C with chemically stable proton‐conducting electrolytes | |
| dos Santos-Gómez et al. | Recent progress in nanostructured electrodes for solid oxide fuel cells deposited by spray pyrolysis | |
| KR100970048B1 (ko) | 절연막의 제조방법, 반응장치, 발전장치 및 전자기기 | |
| KR20080074851A (ko) | 고체 산화물 연료 전지 및 이온 수송 막을 위한 신규한캐소드 및 전해질 물질 | |
| US8592101B2 (en) | Electrolyte comprising YSZ for SOFC battery, and method comprising CVD for making same | |
| KR20170025739A (ko) | 고체 산화물 연료전지 및 이의 제조 방법 | |
| Chasta et al. | A review on materials, advantages, and challenges in thin film based solid oxide fuel cells | |
| Zscherp et al. | Epitaxial growth and structural characterization of ceria deposited by atomic layer deposition on high-surface porous yttria-stabilized zirconia thin films | |
| Pessoa et al. | Exploring the properties and fuel cell applications of ultrathin atomic layer deposited metal oxide films | |
| KR101288375B1 (ko) | 원자막 증착법으로 형성된 이트리아-안정화 지르코니아 기능층을 포함하는 세리아계 전해질 및 이를 포함하는 고체 산화물 연료전지 | |
| Erpalov et al. | Chemistry and electrochemistry of CeO2-based interlayers: Prolonging the lifetime of solid oxide fuel and electrolysis cells | |
| WO2018230247A1 (ja) | 固体電解質部材、固体酸化物型燃料電池、水電解装置、水素ポンプ及び固体電解質部材の製造方法 | |
| JP6879456B2 (ja) | 固体電解質部材、固体酸化物型燃料電池、水電解装置、水素ポンプ及び固体電解質部材の製造方法 | |
| Ju et al. | New buffer layer material La (Pr) CrO3 for intermediate temperature solid oxide fuel cell using LaGaO3-based electrolyte film | |
| JP5550223B2 (ja) | セラミック電解質の処理方法および関連製品 | |
| KR102267721B1 (ko) | 고체 산화물 연료전지용 연료극 제조방법 | |
| Huang | Solid oxide fuel cells | |
| Agudelo | Atomic Layer Deposited Ceria and Zirconia-Based Thin Films for Solid Oxide Fuel Cells Applications | |
| Lessing et al. | Fabrication Technologies for a Planar Solid Oxide Fuel Cell | |
| Xie | Process development of BaZrO3-BaCeO3 based electrolytes for proton-conducting solid oxide fuel cells | |
| JP2023531258A (ja) | 層 |