РЕВЕРСИВНЫЙ ТВЕРДООКСИДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ)

1. Реверсивный твердооксидный топливный элемент, получаемый способом, включающим следующие стадии:
получение слоя металлической подложки;
получение предшественника катода на слое металлической подложки;
получение слоя электролита на слое предшественника катода;
спекание полученной многослойной структуры;
в любом порядке проведение стадий:
получение катодного слоя пропиткой слоя предшественника катода, и
получение анодного слоя на слое электролита,
где до получения указанного катодного слоя,
раствором предшественника или суспензией барьерного материала пропитывают слой металлической подложки и слой предшественника катода с последующей тепловой обработкой.
2. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1, где стадию получения анодного слоя на слое электролита проводят перед стадией получения катодного слоя и эта стадия включает:
получение слоя предшественника анода на слое электролита до спекания полученной многослойной структуры;
после спекания полученной многослойной структуры, пропитку слоя предшественника анода раствором предшественника или суспензией, содержащей соединения, выбранные из группы, включающей Ni, Ce, Gd или их смеси,
где до формирования указанных катодного и анодного слоев:
раствором предшественника или суспензией барьерного материала пропитывают слой металлической подложки, слой предшественника катода и слой предшественника анода с последующей тепловой обработкой.
3. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где стадию пропитки барьерным материалом проводят с применением вакуумной инфильтрации.
4. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где барьерный материал содержит легированную двуокись церия.
5. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где раствором предшественника или суспензией барьерного материала является раствор нитрата легированной двуокиси церия или коллоидная суспензия частиц легированной двуокиси церия, имеющих средний диаметр 2-100 нм.
6. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, также включающий один или более промежуточных переходных слоев между указанным слоем металлической подложки и указанным слоем предшественника катода.
х
х
2
3
x
2
x
2
3
x
x
2
3
2
3
2
7. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где слой металлической подложки содержит сплав FeCrMx, где Мх выбирают из группы, включающей Ni, Ti, Се, Mn, Mo, W, Co, La, Y, Al и их смеси, и от около 0 до около 50 об.% оксидов металлов, где оксид металла выбирают из группы, включающей легированную двуокись циркония, легированную двуокись церия, Mg/Ca/SrO, СоО, МnО, ВO, CuO, ZnO, VO, СrО, FeO, MoO, WO, GaO, АlO, TiO и их смеси.
1-x
x
s
3-δ
1-x
x
s
1-y
y
3-δ
8. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где катодный слой включает легированную двуокись циркония и/или легированную двуокись церия и/или сплав FeCrMx, и также, по крайней мере, один материал, выбранный из группы, включающей: (LaSr)MnO и (AB)(FeCO)O, где А=La, Gd, Y, Sm, Ln или их смеси, и В=Ва, Sr, Са или их смеси, и Ln = лантаноиды.
9. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где слой электролита содержит легированную двуокись циркония или легированную двуокись церия.
10. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.1 или 2, где сформированный анодный слой представляет собой устойчивый к восстановлению-окислению анод, содержащий Ni-двуокись циркония, Ni-двуокись церия или материалы, выбранные из группы, включающей
3-δ
3-δ
3-δ
La(Sr)Ga(Mg)O, SrCe(Yb)O, BaZr(Y)О и их смеси.
11. Реверсивный твердооксидный топливный элемент, получаемый способом, включающим стадии:
получение слоя металлической подложки;
получение слоя электролита на слое металлической подложке;
спекание полученной многослойной структуры;
в любом порядке проведение стадий:
получение катодного слоя пропиткой слоя предшественника катода, и
получение анодного слоя на слое электролита,
где до получения указанного катодного слоя,
раствором предшественника или суспензией барьерного материала пропитывают слой металлической подложки и слой электролита с последующей тепловой обработкой.
12. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11, где стадию получения анодного слоя на слое электролита проводят перед стадией получения катодного слоя и эта стадия включает:
получение слоя предшественника анода на слое электролита до спекания полученной многослойной структуры;
после спекания полученной многослойной структуры, пропитку слоя предшественника анода раствором предшественника или суспензией, содержащей соединения, выбранные из группы, включающей Ni, Ce, Gd или их смеси,
где до формирования указанных катодного и анодного слоев:
раствором предшественника или суспензией барьерного материала пропитывают слой металлической подложки, слой предшественника катода и слой предшественника анода с последующей тепловой обработкой.
13. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где стадию пропитки барьерным материалом проводят с применением вакуумной инфильтрации.
14. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где барьерный материал содержит легированную двуокись церия.
15. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где раствором предшественника или суспензией барьерного материала является раствор нитрата легированной двуокиси церия или коллоидная суспензия частиц легированной двуокиси церия, имеющих средний диаметр 2-100 нм.
16. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, также включающий один или более промежуточных переходных слоев между указанным слоем металлической подложки и указанным слоем предшественника катода.
x
x
2
3
x
2
x
2
3
x
x
2
3
2
3
2
17. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где слой металлической подложки содержит сплав FeCrMx, где Мх выбирают из группы, включающей Ni, Ti, Се, Mn, Mo, W, Co, La, Y, Al и их смесей, и от около 0 до около 50% об. оксидов металлов, где оксид металла выбирают из группы, включающей легированную двуокись циркония, легированную двуокись церия, Mg/Ca/SrO, CoO, MnО, ВO, CuO, ZnO, VO, CrO, FeO, MoO, WO, GaO, AlO, TiO и их смеси.
1-x
x
s
3-δ
1-x
x
s
1-y
y
3-δ
18. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где катодный слой включает легированную двуокись циркония и/или легированную двуокись церия и/или сплав FeCrMx, и также, по крайней мере, один материал, выбранный из группы, включающей: (LaSr)MnO и (AB)(FeCO)O, где А=La, Gd, Y, Sm, Ln или их смеси, и В=Ва, Sr, Са или их смеси, и Ln = лантаноиды.
19. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где слой электролита содержит легированную двуокись циркония или легированную двуокись церия.
20. Реверсивный твердооксидный топливный элемент по п.11 или 12, где сформированный анодный слой представляет собой устойчивый к восстановлению-окислению анод, содержащий Ni-двуокись циркония, Ni-двуокись церия или материалы, выбранные из группы, включающей
3-δ
3-δ
3-δ
La(Sr)Ga(Mg)O, SrCe(Yb)O, BaZr(Y)O и их смеси.
21. Реверсивный твердооксидный топливный элемент, получаемый способом, включающим стадии:
получение слоя анодной подложки;
получение слоя предшественника анода на слое анодной подложки;
получение слоя электролита на слое предшественника анода;
получение слоя предшественника катода на электролите;
спекание полученной многослойной структуры;
в любом порядке проведение стадий:
получение анодного слоя пропиткой слоя предшественника анода, и
получение катодного слоя пропиткой слоя предшественника катода,
отличающийся тем, что способ также включает до получения указанного катодного слоя,
пропитку раствором предшественника или суспензией барьерного материала, по крайней мере, слоя предшественника катода с последующей тепловой обработкой.
22. Твердооксидный топливный элемент, получаемый способом, включающим стадии:
получение слоя анодной подложки;
получение анодного слоя на слое анодной подложки;
получение слоя электролита на анодном слое;
получение слоя предшественника катода на электролите;
спекание полученной многослойной структуры;
получение катодного слоя на слое электролита пропиткой слоя предшественника катода,
отличающийся тем, что способ также включает до получения указанного катодного слоя,
пропитку раствором предшественника или суспензией барьерного материала, по крайней мере, слоя предшественника катода с последующей тепловой обработкой.