ЦЕЛЬНОКЕРАМИЧЕСКИЙ ТВЕРДООКСИДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

1. Цельнокерамический твердооксидный элемент, содержащий анодный слой, катодный слой и электролитный слой, заключенный между анодным слоем и катодным слоем, при этом:
электролитный слой содержит легированный диоксид циркония и имеет толщину от 40 до 300 мкм,
анодный и катодный слои оба содержат легированный оксид церия или оба содержат легированный диоксид циркония; и
многослойная структура, образованная анодным слоем, электролитным слоем и катодным слоем, является симметричной структурой.
2. Цельнокерамический твердооксидный элемент по п.1, отличающийся тем, что толщина анодного слоя и катодного слоя составляет 150 мкм или менее.
3. Цельнокерамический твердооксидный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что электролитный слой содержит более одного слоя.
4. Цельнокерамический твердооксидный элемент по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что и анодный слой, и катодный слой содержит более одного слоя.
5. Цельнокерамический твердооксидный элемент по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что анодный слой и катодный слой имеют пористость от 20 до 80%.
6. Цельнокерамический твердооксидный элемент по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что анодный и/или катодный слой импрегнированы барьерным материалом.
7. Способ получения цельнокерамического твердооксидного элемента по любому из пп.1-6, включающий этапы:
- обеспечения слоя предшественника первого электрода;
- формирования электролитного слоя поверх слоя предшественника первого электрода;
- формирования слоя предшественника второго электрода поверх электролитного слоя; и
- спекания полученной многослойной структуры.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что температура спекания составляет от 1000 до 1300°С.
9. Способ по пп.7 или 8, дополнительно включающий этап импрегнирования слоя предшественника электрода, впоследствии образующего катодный слой, барьерным материалом.
0,9
0,1
2-δ
0,9
0,1
2-δ
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что барьерный материал выбирают из группы, состоящей из (СеGd)O (т.е. CGO10) и (CeSm)O.
11. Способ по любому из пп.7-8 или 10, дополнительно включающий этап импрегнирования слоя предшественника первого электрода и слоя предшественника второго электрода катализатором или материалом предшественника катализатора с образованием катодного слоя и анодного слоя.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что катализатор или предшественник катализатора для слоя предшественника электрода, впоследствии образующего катодный слой, выбирают из группы, состоящей из манганитов, ферритов, кобальтитов и никелятов, легированного оксида церия, легированного диоксида циркония или их смеси.
x
1-x
s
1-x
x
3-δ
1-х
x
3-δ
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что катализатор или предшественник катализатора для слоя предшественника электрода, впоследствии образующего анодный слой, выбирают из группы, состоящей из Ni, сплавов FeNi и смеси Ni и легированного оксида церия/диоксида циркония или смеси Сu и Сu и/или легированного диоксида циркония/оксида церия, и MaTiMbO, Ма = Ва, Sr, Ca; Mb = V, Nb, Та, Мо, W, Th, U; 0≤δ≤0,5; или LnCrМО, М = Ti, V, Мn, Nb, Мо, W, Th, U.