TW382830B - Sintered electrode for solid oxide fuel cells - Google Patents

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Description

五、發明說明（1) 政府合約 美國政府依照美國能源部頒發之合約 DE-FC2卜91MC 2 8 0 5 5擁有本發明之權利。 發明之背景 發明之領域 本發明係關於固態氧化物電化學電池之電極，，更特定 言之，係關於藉燒結在固態氧化物電化學電池上製造電極 之方法。電化學電池可包括燃料電池，，電解槽及感應器，， 其以電動勢測量及/或電流測量之基礎操作，.及其包含固 態氧化物電解質與連接之電極 雖然本發明主要有關燃料 電池之電極之製造，、其亦可用以製造各種其他電化學裝置 之電極： 背景資訊 固態氧化物燃料電池（SOFCs)為主要由固態陶瓷製造 之高溫電化學裝置一般而言，，其含氧離子傳導固態電解 質，、如安定氧化锆。、電解質通常為.薄稠密膜，，其分離兩個 包含陽極與陰極之多孔性電極.。保持在氧化氣氛中之陰極 通常為了高導電性而摻雜氧化物.，如摻雜鏍之鑭亞錳酸 鹽。.另一方面，，陽極保持在還原氣氛及通常為如鎳-氧化 锆之金屬瓷料t。最後，.通常使用交連，，其為在還原與氧化 環境均安定之稠密、導電性氧化物材料，如摻雜之鑭亞鉻 酸鹽。《交連以使相鄰電池之陽極與陰極串列地連接之方 式，·如薄不透氣層沈積於電池上.。交連之不透氣性組合電 解質不透氣性：確定全部電池為不透氣性、，防止陽極與陰
C:\Prograai Fi les\Patent\54547. ptd 第6頁 五、發明說明（2) 極氣氛之混合？ 固態氧化物電池可在電解模式或燃料電池模式操作.。 在電解模式，.DC電力及蒸氣或二氧化碳或其混合物供應至 電池，、其然後分解氣體以形成氫或一氧化碳或其混合物.， 及氧。.在燃料電池模式，.電池藉由電化學地氧化如氫：一 氧化碳：甲烷或其他燃料之氣態燃料，，以製造電力與熱而 操作。 鎳加以氧化釔安定之氧化锆金屬瓷料燃料電極已被研 究及使用許多年.，作為改良陽極與陰極之熱膨脹接合之裝 置，.及減少鎳之過度燒結之影響，.其由於鎳顆粒與電解質 之接觸點之還原而生成不良黏附性不良電化學性能.，及 陽極在熱循環時自電解質分離，.其在製造及維護步驟時發 生。.用於固態氧化物燃料電池之一型N i /YSZ 金屬瓷料藉 由在高溫藉電化學蒸氣沈積（E V D)法以一層以氧化釔安定 之氧化锆塗覆多孔性鎳顆粒層覆蓋電解質製造。.如此製造 包裹鎳顆粒之氧化锆骨架，.產生緊密地黏附電解質及防止 鎳自電解質剝落之金屬瓷料。.此EVD 法提供優良之陽極/ 但是希望以較不花費之方法製造陽極.。 EVD 製造之鎳-氧化锘金屬瓷料陽極在固態氧化物電 解質燃料電池之使用例示於I s e n b e r g 之美國專利 4,490,444、其提供與其所連接之固態氧化物電解質在化 學上、.電學上.、及物理-機械特徵上相容之陽極，.如熱膨 脹。1361^61：运之美國專利4，597,170 藉由，.例如.，摻雜 少量氧化釔之離子性導電氧化锘之骨架嵌入生長之使用.，
C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第7頁 五、發明說明（3) 解決陽極與陰極氧化物電解質間之黏結與熱膨脹問題.。骨 架生長自電解質/陽極界面延伸至多孔性鎳層中.。 1361^61之美國專利4,582,766揭示在金屬瓷料電極氧 化鎳以形成金屬氧化物層以降低氣體擴散過電壓.。 雖然已在藉低成本燒結技術而非EVD 法製造金屬瓷料 陽極進行嚐試，·此燒結陽極經常在操作時退化，.其可能有 關持續燒結，.在一般陽極片電阻值對電解質之不良黏附 性，，及在適當電阻率值之低多孔性。習知燒結法揭示於 Jensen 之美國專利 4, 971,830 .與 5, 035, 962 .。 各以上所列專利在此併入作為參考.。 儘管以上之努力_，對陽極結構之製造仍有低成本燒結 方法之需求，.其排除電化學蒸氣沈積之需要.，同時長期提 供導電性、.黏附性、.電化學性能與安定力之所需組合.。 發明之概要 本發明提供一種改良方法，以形成用於固態氧化電池之 電極，，其避免電化學蒸氣沈積法：及其製造具有有利多孔 性、、導電性_與黏附性特徵之電極，.其在數千小時之操作不 退化。 本發明之目的為提供一種藉由對電極塗佈底塗漿料.， 乾燥塗底漿料，，對乾燥之塗底漿料塗佈面塗漿料，_乾燥面 塗漿料，，及燒結底塗料與面塗料以形成燃料電極.，而在固 態氧化物燃料電池（S 0 F C )之電解質形成燃料電極之方法。 底塗與面塗漿料包含電極金屬與安定氧化锆，，視情況及少 量氧化鈦與氧化鈽，，懸浮於有機溶劑中之混合物電極金
第厶頁 C:\Program Files\Patent\54547. ptd 五、發明說明（4) 屬可包含鎳而氧化鍅組份可包含以氡化釔安定之氧化 锆。面塗料比較底塗料較佳為具有較高之電極金屬對安定 氧化錯之重量比例，面塗料因此提供改良之導電性，而底 塗料提供對電解質之改良黏附性 > 替代面塗層含鎳：但是 以取代鋁酸鈣組合物：較佳為CaO · 6A 1 2 03或接近實驗式 1 2CaO · 7A 1 2 03之組合物，，取代以氧化釔安定之氧化锆。 本發明之另一個目的為提供一種用於固態氧化物電池 電解質之沈積之漿料：此漿料包含電極金屬，，或金屬加對 應之金屬氧化物安定氧化鍅，.視情況及如T i 02之燒結助 劑，.於含如聚丁酸乙烯酯之有機黏合劑聚合物之有機溶劑 中之懸浮液3 f發明之另一個目的為提供一種固態氧化物燃料電池 (S0FC)之燒結燃料電極：此燒結燃料電極包括底塗料，，其 包含如鎳之燒結小顆粒尺寸枝狀電極金屬（較佳為小於2至 3 # m直徑粉末），，與接觸燃料電池之電極及具有優良黏附 性之安定氧化鍅之組合。，此燒結燃料電極進一步包括接觸 底塗料之面塗料.，其包含如鎳之相同或類似之小尺寸燒結 枝狀電極金屬與安定氧化锆。.面塗料較佳為具有比底塗料 大之電極金屬對安定氧化锆重量比例，.以提供改良之導電 性。·此燒結燃料電極可具有類似或稍微大於EVD 法製造之 習知電極之厚度、及呈現有利多孔性、.導電性：黏附性.、 熱膨脹與免於降解之自由度之組合。 本發明之這些及其他目的由以下之說明變為更明顯。 圖式之簡要說明
C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第9頁 五 '發明說明（5) 圖1為描述依照本發明之具體實施例製造燃料電極之 燒結方法之略示圖.。 圖2為固態氧化物燃料電池之橫切面照片.，其包括依 照本發明之二層具體實施例製造之燒結燃料電極，。 圖3為具有依照本發明之二層具體實施例製造之燒結 燃料電極之固態氧化物燃料電池在約1 0 0 0 °C之正常操作溫 度之性能曲線，.其對特定電流顯示電壓隨時間無降低.。 圖4 為依照本發明之具體實施例製造之燒結燃料電極 底塗料之熱膨脹數據之繪圖。 較佳具體實施例之詳細說明 固態氧化物燃料電池之陽極表現兩種主要功能：> 其作 為電子電流收集器（或如果燃料電池在電解模示操作.，電 子之分布）.，及在或靠近電極/電解質界面提供大量電化學 反應位置丨電極必須收集在燃料之電化學氧化時游離之電 子，.及對電子電流流動提供至串列連接燃料電池或外力電 力引線之低電阻路徑。.為了由燃料電池得到最低電極電阻 及最大電力，.陽極内之電流收集器應為金屬性及應為相當 多孔性（較佳為3 0至5 0百分比）.。 陽極之另一個重要功能為提供可發生燃料之電化學氧 化（或如果燃料電池在電解模示操作，還原）之位置.。此位 置之微結構需求為嚴格的。.其為靠近陽極電解質界面之位 置，.在此被電解質輪送之氧離子，.來自燃料流之氣態燃料 與至電子電流收集器之電子路徑實質上接觸.。 依照本發明提供燒結陽極或燃料電極，.其包括接觸燃
C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第10頁 五、發明說明（6) 料電池電解質之底層，.其包含金屬與氧化锆之組合.，及覆 蓋底層之上層、，其類似地包含金屬與氧化籍之組合.。底層 提供對電解質之良好黏附性：及大量電化學反應位置.，而 上層提供改良之導電性.。其藉由調整各層中電極金屬對安 定氧化锆之比例而得。例如：最終底層可具有約1 : 1 至約 2:1 之金屬對氧化锆體積比例，.而上層可具有約2 : 1 至約 4:1 之相對高之金屬對氧化鍅體積比例，。 在此使用之名詞"安定氧化锆”.表示其中安定劑為二 價或三價陽離子物種之氧化锆.。可用之安定氧化锆包括以 氧化鈣安定之氧化锆、·以氧化釔安定之氧化锆.、及如以稀 土安定之氧化#之物種.。 電極之金屬成份較佳為鎳，.雖然可使用鈷、鈷/鎳合 金、、其他鎳合金與鉑。在本說明書全部應使用鎳以簡化說 明，.但是本發明不限於鎳.。 在此使用之名詞"枝狀表示包含具有比較高密度/ 半光滑顆粒為粗表面突出物或釘與大表面積之顆粒之細金 屬粉末之鏈狀結構.。枝狀顆粒之表面突出物在本發明之燒 結方法時增進對相鄰顆粒之改良黏合：及製造具有優良導 電性、電化學活性.與黏附性特徵之高多孔性燃料電極，。 圖1描述本發明之具體實施例，.其中底塗漿料塗佈於 習知固態氧化物燃料空氣電極組件然後乾燥.。空氣電極組 件可.，例如，.包含以安定氧化锆電解質覆蓋之内圓柱形空 氣電極。.面塗漿料.然後塗佈於底塗料及乾燥.。下層與上層 然後燒結以製造燃料電極。.底塗與面塗漿料藉由混合固態
C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第11頁 五、發明說明（7) 粉末形式之電極金屬、.氧化鈦、、安定氧化結.與有黏合劑聚 合物組份繼而摻合適當溶劑而較佳地製備。.或者.，黏合 劑可首先溶於溶劑中、。 底塗與面塗漿料之電極金屬，較佳為包含具有枝狀形態 之鎳。.枝狀鎳較佳為具有約0 . 3 至約3 微米之平均粒度.， 更佳為約2 . 2 至約2 . 8 微米.。特別適合於電極金屬為商業 得自NOVAMET 公司之Ni 255 .。一部份之鎳可視情況以NiO取 代。其有助於調整漿料黏度及可幫助調整燒結燃料電極之 多孔性。.例如，.N i對N i 0 之重量比例可較佳地範圍為約 1 0 : 1至約1 : 1 ，.以約3. 6 : 1 之比例特別適合.。 底塗與面塗漿料之安定氧化鍅組份較佳為包含以氧化 釔安定之氧化锆·。包含約8 至約1 2莫耳百分比之Y2 03 之以 氧化紀安定之氧化錯較佳：例如：式^^^^^^^^以之 組合物特別適合。.以氧化釔安定之氧化锆較佳為如具有約 0. 0 3微米或更小之平均粒度之超細粉末而提供。.適當之超 細以氧化釔安定之氧化锆商業得自TOSOH 公司之代號 TZ8Y 。·
C:\Program Files\Patent\54547.ptd 第12頁 五、發明說明（8) 安定氧化錯組合之替代。選擇電極金屬與安定氧化鍅在面 « 塗料中之各量以提供底塗料與面塗料間之適當黏附性，，提 供足夠之導電性及減少對電解質之熱膨脹誤配。.面塗料中 電極金屬對安定氧化锆之比例較佳為大於底塗料中電極金 屬對安定氧化锆之比例。.藉由在面塗料中使用較多之電極 金屬.，燃料電極之總導電性改良，.而底塗料中之較高氧化 锆含量提供燃料電極與電解質間之改良黏附性。 除了電極金屬與安定氧化锆，.底塗與面塗漿料可視情 況地包括如燒結助劑之額外固態组份。.在使用燒結助劑 時、其較佳為包含約1 至約5 重量百分比之固態組份.。特 佳燒結助劑為T i 02。. T i 02作為燒結助劑之使用已發現改良 鎳之顆粒間接觸：其增加生成燃料電極之導電性：T i 02可 具有小於約5 微米之平均粒度，更佳為約0 . 1 至約1 微 米。-氧化鈽（C e 02)可視情況以達固態組份之約6重量百分 比之量存在，，更佳為約1 . 5 至約2 重量百分比。、氧化鈽在 燃料電極中之存在可在固態氧化物燃料電池之操作時改良 硫容忍度.。 在形成底塗與面塗漿料時.，固態組份藉任何適當之方 法以適當比例混合。.例如.，固態組份可在包括介質球之容 器中混合，.如安定Z r 02，.以助於破碎黏聚物及增進流體 化。，混合固體然後藉由如球磨機混合含如聚丁酸乙烯酯之 有機黏合劑之適當溶劑.，以形成包含固態顆粒之懸浮液，。 在各底塗與面塗漿料中調整固態顆粒對溶劑之比例以調整 黏度，.以利於漿料之塗佈.。為了提供所需乾燥特徵.，調整
C:\Program Fi1es\Patent\54547. ptd 第13頁 五、發明說明（9) 兩種溶劑之比例，*其控制蒸發e固態顆粒對溶劑之重量比 例較佳範圍為约1. 5 : 1 至約3 : 1 :較佳為約1. 6 : 1至約 2.5:1 。 各底塗與面塗漿料之溶劑較佳為非水性，。有機溶劑而 非水之使用已發現對特定燒結時間與溫度改良生成燃料電 極之導電性.。溶劑可包含具有不同蒸氣壓之有機溶劑之混 合物。、相當高蒸氣壓之溶劑.可用以增進溶劑之快速部份蒸 發以防止滴落.，而較底蒸氣壓之溶劑可用以在漿料之乾燥 時避免裂解。.特別適合之低蒸氣壓溶劑為2 - 丁氧基乙醇。 特別適合之高蒸氣壓溶劑包括醇，.如1 -丙醇、，異丙醇與乙 醇。''低蒸氣壓溶劑對高蒸氣壓溶劑之比例可調整至任何所 需程度，.以得到所需之喷灑特徵 '特別適合之有機溶劑包 含2 - 丁氧基乙醇、、丙醇或其混合物含約5 7重量百分比之 2 - 丁氧基乙醇與4 3重量百分比之丙醇之溶劑混合物特別適 合噴灑，.而1 -丙醇單獨特別適合浸塗。 聚合黏合劑可加入溶劑以調整漿料之黏度.，增加胚強 度及在以後之處理時控制多孔性。.適當之聚合黏合劑包括 聚丁酸乙稀酯，.如Monsanto 公司以代號Butvar79 與 B u t v a r 9 8銷售者。.聚合黏合劑之鏈長可改變以幫助調整漿 料之黏度。.分散劑亦可加入溶劑以改良懸浮於其中之固態 顆粒之分散？適當之分散劑由I CI美國公司以代號KD4 銷 售。- 各漿料之黏度較佳地控制以幫助漿料藉噴灑：浸潰等 之塗佈。，對於噴灑塗佈，，漿料較佳為具有產生如2 號Z ah η
C:\Program F i1es\Patent\54547. ptd 第©頁 發明說明（10) 杯在2 5 °c測量為約1 8至 潰塗佈：漿料之黏声一二^之流乾時間之黏度。對於浸 物之適當選擇，聚Γ龜人較尚。.漿料之黏度可藉溶劑組合 顆粒之比例及鎳對^:f之使用：#由調整溶劑對固態 之使用而控制.。 物之比例及如聚丙烯酸之增稠劑 底塗與面塗漿料可益 浸潰等》一旦塗佈底s可適當之技術塗佈：如噴灑·、 地蒸發及約一或更多小^ 2塗漿料：少量之殘餘溶劑快速 —般而言，.使用1百分比卞之^料電極可在還原氣氛中燒結，。 I。.電極然後以約3至5 / 2八，3百分比之〇與9 6百分比之 保持2至4小時及冷卻。分鐘加熱至約1 3 0 0至1 32 5 °C ‘， 間可生成較低之導電性二 較低溫度加熱或較短之保持時 圖2為顯示具有依照本 ， 柱形固態氧化物燃料電池之*月I造之燒结燃料電極之圓 池包含習知管狀内空氣電極切面之顯微照片.。此燃料電 空氣電極2可包含摻雜銷或2及薄電解質層4*。例如、，内 添加物.，如C e ·、N i : c Γ與^句之網亞廷酸鹽，.有或無其他 安定氧化鍅·。包含底層6與、’而電解質可，’例如、’包含 解質4. /、 層8·之燒結燃料電極覆蓋電 如圖2所示：燒結燃料電 燒結錄顆粒，，如淺色區域所八 之底層6與上層8均包括 底層6與上層8之多孔性較其形成多孔性交連結構 比’.更佳為約3 0至約5 0體積百^圍為約3 0至約6 0體積百分 圍為約3 0至約8 0微米，.更佳泛刀比。·底層6之厚度較佳範 4約4 0至約5 0微米.。上層8較
五、發明說明（11) 佳為具有範圍為約3 0微米至約9 0微米之厚度，.更佳為約4 0 至約6 0微米。、燒結燃料電極之總厚度較佳為減至最小以降 低燃料電極與電解質間之機械應力。.較佳為.，燃料電極之 總厚度小於約1 8 0 微米·，更佳為約1 0 0 至約1 5 0 微米.。燃 料電極破佳為在1，0 0 (TC 具有0 . 0 3 Ω平方公分± 0 . 0 1之片 電阻。. 燒結燃料電極之底層較佳為具有約1 : 1 至約2 : 1 之金 屬對氧化锆體積比例，.而上層較佳為具有約2 : 1 至約4 : 1 之金屬對氧化錯體積比例*。 形成燒結燃料電極之典型方法包括在1 -丙醇：2 - 丁氧 基乙醇或其混合物中組合枝狀鎳、N i 0 \ T i 02與C e 02粉末 及聚丁酸乙烯酯與分散劑（例如，K D 4 ) 及藉球磨機或如長 期搖動，.通過高切力裝置等之其他方法流體化及分散固 體。·生成流體然後藉喷灑或藉浸潰塗佈於管狀SOFC之電解 質、使之乾燥及在如1百分比之H2，.3 百分比之1〇，_96百 分比之N2之還原氣氛中，，在1，3 0 0至1，3 2 5 °C燒結1 至4 小 時。.存在水以氧化聚合物組份（即，.聚丁酸乙烯酯）.。 燒結燃料電極已以此方式製備，，其在1，0 0 0 t在大於 3，8 0 0小時之試驗期間，.產生良好導電性、多孔性（一般為 3 5至4 2百分比）、·對氧化锆電解質之優良黏附性及免於降 解之自由度之組合性質•。這些性質等於SOFC之陽極之最佳 先前型式，< 其中金屬瓷料由氧化鍅在多孔性鎳層之電化學 蒸氣沈積（EVD)形成〉其由於EVD裝置與所需勞力之高成 本而為非常昂貴之方法，。習知燒結燃料電極無法得到性質
C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第16頁 五、發明說明（12) 之此種有利組合、其特別包括免於降解之自由度.。 圖3為固態氧化物燃料電池性能曲線，.其顯示對於特 定電流，，在超過3 8 0 0小時試驗進行之起初穩定後.，電壓無 降低。、電池由1，0 0 0至6 0 0 °C熱循環六次及由I, 0 0 0至約2 0 0 t六次.，無性能之損失。. 圖4為依照本發明製造之燒結燃料電極底塗料之熱膨 脹數據之繪圖。.約1 0. 5 X 1 (Γ6 / °C之熱膨脹良好地符合氧化 釔安定之氧化锆電解質材料，·其類似地具有約1 0. 5 X 1 (Γ6 / °C之熱膨脹。·圖4顯示無面塗料之燒結燃料電極底塗料之 一英吋長度乘四分之一英吋寬度樣品由2 5 °C加熱至約 1，0 0 0 °C之膨脹百分比。.高於此溫度，.薄（< 1 0 0微米）樣品 開始彎曲、如膨脹計測量裝置之推棒施加小壓力之結果，。 在冷卻至低於約9 0 0 °C時.，由於金屬竞料在較低溫度之較 低蔓延速率、彎曲大都終止，。 本發明之方法提供優於先行技藝實務之許多優點，。此 方法比較習知EVD法為較不勞力相關及具有較低之成本，， 生成較低之製造成本。，生成之燒結燃料電極在電極/電解 質界面提供優良之熱膨脹契合及提供優良之黏附性，。此 外，，燒結電極提供良好之導電性而無過度之電極厚度.。燒 結電極亦在電解質界面提供有利之電化學活性及在固定電 流與大於3，8 0 0小時之操作時間實質上無電池電壓之降 解。* 雖然已詳細敘述本發明之具體實施例，.熟悉此技藝者 應了解i關於此揭示之整體教示可發展對此細節之各種修
C:\Program F iles\Patent\54547. ptd 第17頁 五、發明說明（13) 改與替代。.因此揭示之特定配置表示僅為描述性及不限 制本發明之範圍·，其由所附申請專利範圍之全部寬度及其 任何與所有等致物所示.。
C:\Program Files\Patent\54547.ptd 第18頁

Claims (1)

  1. 六、申請專利範圍 1. 一種在固態氧化物燃料電池之電解質上形成燃料電極 之方法，，此方法包含： 形成底塗漿料，.其包含第一溶劑及包括電極金屬與安 定氧化鍅之第一混合物.； 形成面塗.漿料，.其包含第二溶劑及包括電極金屬與至 少一種選自包括安定氧化锆.與鋁酸鈣之氧化物之第二混合 物，*其中第二混合物具有比第一混合物之電極金屬對安定 氧化籍重量比例高之電極金屬對氧化物重量比例_ ; 將底塗漿料塗佈於電解質.； 乾燥底塗漿料.； 將面塗漿料塗佈於乾燥之底塗漿料.； 乾燥底塗漿料.；及 燒結乾燥之底塗與面塗漿料以形成燃料電極。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法.，其中第一與第二混 合物之電極金屬包含鎳： 3. 根據申請專利範圍第2項之方法：其中鎳具有枝狀形 態。' 4 .根據申請專利範圍第2項之方法，、其中鎳以N 1 0 部份 取代： 5 .根據申請專利範圍第4項之方法，、其中N i對N i 0 之重 量比例為約1 0 : 1至約1 : 1 .。 6. 根據申請專利範圍第1項之方法，.其中第一混合物包 含約4 0至約5 0重量百分比之枝狀鎳，。 7. 根據申請專利範圍第6項之方法、，其中第一混合物具
    C:\Program Files\Patent\54547.ptd 第19頁 六、申請專利範圍 有約1. 5 : 1至约3 : 1之鎳對安定氧化鍅重量比例.。 8 .根據申請專利範圍第1項之方法：其中第二混合物包 含約5 0至約7 0重量百分比之枝狀鎳.。 9 ·根據申請專利範圍第8項之方法，.其中第二混合物具 有約3 : 1 至約6 : 1 之鎳對安定氧化锆重量比例.。 1 0.根據申請專利範圍第1項之方法.，其中第一與第二 混合物之電極金屬包含鎳，.第一混合物具有約1 . 5 : 1至約 3 : 1、之鎳對安定氧化锆重量比例，·及第二混合物具有約 3:1 至約6 : 1 之錄對安定氧化錯重量比例·。 1 1.根據申請專利範圍第1項之方法，.其中安定氧化錯 包含以氧化釔安定之氧化锆。· 1 2.根據申請專利範圍第1 1項之方法.，其中以氧化釔安 定之氧化锆具有約0 . 3 微米或更小之平均粒度.。 1 3.根據申請專利範圍第1項之方法.，其中第一與第二 混合物至少之一進一步包含約0. 5 至約5 重量百分比之燒 結助劑>。 1 4.根據申請專利範圍第1 3項之方法，其中燒結助劑包 含Τι02 : 1 5.根據申請專利範圍第1 4項之方法_，其中Τ 1 02具有小 於約5 微米之平均粒度。、 1 6.根據申請專利範圍第1 4項之方法，，其中Τ 1 02具有約 0 . 0 1至約1 微米之平均粒度。 1 7.根據申請專利範圍第1項之方法 >，其中第一與第二 混合物至少之一進一步包含約2 至約8 重量百分比之
    L:\EXT\54\54547. PTD 第20頁 六、申請專利範圍 C e 02。 1 8.根據申請專利範圍第1項之方法，.其中第一與第二 溶劑為非水性/ 1 9.根據申請專利範圍第1項之方法，.其中第一與第二 溶劑各包含至少兩種不同蒸氣壓之有機溶劑之混合物.。 2 0.根據申請專利範圍第1 9項之方法，·其中第一與第二 溶劑各本質上包括醇與2 - 丁氧基乙醇之混合物.。 2 1 .根據申請專利範圍第2 0項之方法.，其中醇為1 -丙 醇、異丙醇或其組合.。 2 2.根據申請專利範圍第1 9項之方法，，其中第一與第二 溶劑包括聚合黏合劑.。 2 3.根據申請專利範圍第1項之方法.，其中燃料電極之 厚度為約80至約1 80 微米〜 2 4 .根據申請專利範圍第1項之方法*，其中燒結底塗料 具有約1 : 1 至約2 : 1 之金屬對氧化錯體積百分比，.‘及燒結 面塗料具有約2 : 1 至約4 : 1 之金屬對氧化物體積百分比.。 2 5 . —種用於沈積固態氧化物電池之電解質之漿料.，其 包含：. 約5 0至約7 0重量百分比之混合物，，其包含枝狀錄.、 N i 0與安定氧化锆；.及 約3 0至約5 0重量百分比之溶劑，_其包含至少兩種不同 蒸氣壓之有機溶劑.。 2 6 .根據申請專利範圍第2 5項之漿料，，其中混合物進一 步包含T i 02.。
    C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第21頁 六、申請專利範圍 2 7.根據申請專利範圍第25項之漿料.，其中混合物進一 步包含Ce02、。 28. 一種用於沈積固態氧化物電池之電解質之漿料.，其 包含：， 約5 0至約7 0重量百分比之混合物.，其包含電極金屬.、 安定氧化锆、、與T i 02 ;.及 約3 0至約5 0重量百分比之有機溶劑.。 2 9 .根據申請專利範圍第2 8項之漿料.，其中電極金屬進 一步包含枝狀鎳.。 3 0.根據申請專利範圍第2 8項之漿料·，其中混合物進一 步包含Ce02 ; 3 1 . —種固態氧化物燃料電池之燒結燃料電極，其包含 約7 0至約8 0重量百分比之燒結枝狀鎳.，約1 5至約2 5重量百 分比之安定氧化鍅、及約1 至約5 重量百分比之T i 02.。 3 2.根據申請專利範圍第3 1項之燒結燃料電極，.其中安 定氧化鍅包含以氧化釔安定之氧化锆。- 3 3.根據申請專利範圍第3 1項之燒結燃料電極·，其進一 步包含約1至約8 重量百分比之Ce02.。 3 4. —種固態氧化物燃料電池之燒結燃料電極.，其包 含：. 底塗料/其接觸固態氧化物燃料電池之電解質.，其包 含燒結枝狀電極金屬與安定氧化锆\及 面塗料*，其接觸底塗料，.其包含燒結梗狀電極金屬與 安定氧化錯、，其中面塗料比底塗料具有較大之電極金屬對
    C:\Program Files\Patent\54547. ptd 第22頁 六、申請專利範圍 安定氧化錯重量比例、。 3 5 .根據申請專利範圍第3 4項之燒結燃料電極.，其中底 塗料與面塗料之燒結枝狀電極金屬包含錄及底塗料與面塗 料之安定氧化鍅包含以氧化釔安定之氧化锆。· 3 6 .根據申請專利範圍第3 5項之燒結燃料電極/其中底 塗料與面塗料進一步包含約1 至約4 重量百分比之T i 0.2.。 3 7.根據申請專利範圍第3 6項之燒結燃料電極，.其中底 塗料與面塗料進一步包含約1 至約8 重量百分比之Ce02.。 3 8.根據申請專利範圍第34項之燒結燃料電極.，其中燒 結燃料電極具有小於約1 8 0 微米之厚度，。 3 9 .根據申請專利範圍第3 4項之燒結燃料電極>，其中底 塗料具有約3 0至約7 5微米之厚度及面塗料具有約3 0至約7 5 微米之厚度。.
    C:\Program Files\Patent\54547.ptd 第23頁
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