СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ БАРЬЕРНОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ТВЕРДООКСИДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Способ получения многослойной барьерной структуры в батарее твердооксидных топливных элементов, включающий следующие стадии:
обеспечение металлического соединительного компонента;
нанесение первого металлоксидного слоя на указанный металлический соединительный компонент;
нанесение второго металлоксидного слоя на указанный первый металлоксидный слой;
нанесение третьего металлоксидного слоя на указанный второй металлоксидный слой;
формирование батареи твердооксидных элементов, содержащей указанный металлический соединительный компонент, покрытый указанными металлоксидными слоями, и
осуществление реакции оксида металла в указанном первом металлоксидном слое с металлом указанного металлического соединительного компонента в ходе инициализации батареи ТОЭ (SOC).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию инициализации осуществляют при повышенной температуре, составляющей по меньшей мере приблизительно 500°С, предпочтительно от 700 до 1100°С.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что стадию инициализации осуществляют при контролируемых условиях состава атмосферы и токовой нагрузки, которые зависят от состава слоев и обеспечивают формирование целевых реакционных продуктов, таких как плотный барьерный слой при отстутствии миграции частиц хрома к воздушному электроду.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что продукт реакции между оксидом металла указанного первого металлоксидного слоя и металла указанного металлического соединительного компонента обладает электропроводностью, плотен и предпочтительно имеет структуру шпинели.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что оксид металла указанного первого металлоксидного слоя и оксид металла указанного второго металлоксидного слоя одинаковы.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный первый металлоксидный слой содержит оксид металла или смесь оксидов металлов, включающую катионы по меньшей мере двух различных металлов и оксид переходного металла.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанные оксиды металлов выбирают из группы, включающей оксид лантана и оксиды переходных металлов, предпочтительно оксид кобальта, оксид магния, оксид меди и их смесей.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанный оксид металла, включающий катионы по меньшей мере двух различных металлов, имеет структуру перовскита и выбран из группы, состоящей из легированного манганита лантана, легированного кобальтита лантана, легированного феррита лантана и их смесей.
9. Способ по пп.1, 2 или 7, 8, отличающийся тем, что указанный второй металлоксидный слой содержит смесь оксидов металлов, включающих катионы по меньшей мере двух различных металлов и оксид металла.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанный оксид металла выбирают из группы, состоящей из оксидов щелочноземельных металлов, предпочтительно оксида магния, оксида бария, оксида стронция, оксида кальция, и оксидов переходных металлов, предпочтительно оксида кобальта, оксида марганца, оксида меди, оксида лантана, а также их смесей.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанный оксид металла, включающий катионы по меньшей мере двух различных металлов, имеет структуру перовскита и выбран из группы, состоящей из легированного манганита лантана, легированного кобальтита лантана, легированного феррита лантана и их смесей.
12. Способ по пп.1 или 2, 7, 8, 10, 11, отличающийся тем, что толщина указанного первого металлоксидного слоя составляет примерно от 1 до примерно 20 мкм.
13. Способ по пп.1 или 2, 7, 8, 10, 11, отличающийся тем, что толщина вышеупомянутого второго металлоксидного слоя составляет примерно от 10 до примерно 30 мкм.
14. Способ по пп.1 или 2, 7, 8, 10, 11, дополнительно включающий стадию формирования третьего металлоксидного слоя на указанном втором металлоксидном слое, причем оксид металла для вышеупомянутого третьего металлоксидного слоя выбирают из группы, состоящей из легированного никелата лантана, оксида никеля, манганита лантана, легированного кобальтита лантана, легированного феррита лантана, легированного оксида церия и их смесей.
15. Многослойная барьерная структура, получаемая способом по пп.1 или 2, 7, 8, 10, 11.
16. Батарея твердооксидных элементов, содержащая анодный контактный слой, анодный слой, слой электролита, катодный слой, контактный катодный слой, металлический соединительный компонент и многослойную барьерную структуру по п.15.
17. Батарея твердооксидных элементов по п.16, отличающаяся тем, что многослойная барьерная структура расположена между электродным слоем и металлическим соединительным компонентом.
18. Применение многослойной барьерной структуры по п.15 в качестве барьерной многослойной структуры в твердооксидных топливных элементах или в твердооксидных электролитических элементах.
19. Способ по по пп.1 или 2, 7, 8, 10, 11, включающий использование оксида кобальта в качестве прекурсора барьерного слоя, при этом инициализацию батареи проводят при температуре выше 950°С.
20. Способ управления процессом инициализации батареи твердооксидных элементов по пп.16 и 17 путем регулирования последовательности операций нагрева и состава газовой фазы, предпочтительно парциального давления кислорода так, чтобы трансформировать барьерный слой в электропроводный и плотный реакционный продукт, предпочтительно, шпинельной структуры.