Изобретение относится к высокотемпературному топливному элементу, содержащему смешанные проводящие катодные электроды, в частности к твердооксидным топливным элементам. Согласно изобретению способ изготовления одиночного твердооксидного топливного элемента с нано(микро)мезопористым катодным электродом, работающим при температурах от 723К до 1073К, включающего в себя нано(микро)мезопористый катодный электрод, содержит следующие этапы, на которых: (А) осуществляют термическое разложение смеси редкоземельного нитрата, нитрата стронция и нитрата кобальта с проводимостью, соответствующей редкоземельному кобальтиту, активированному ионами стронция, в присутствии восстанавливающего реагента и кислорода; (В) изготовляют исходную катодную пасту для катодного электрода смешиванием редкоземельного кобальтита, активированного ионами стронция, формирующего механически несжимаемые поры реагента, органического связующего вещества и растворителя или смеси растворителей в качестве формирующих нано(микро)мезопоры реагентов для обеспечения высоконано(микро)мезопористого катодного электрода; (С) изготовляют электролит из оксида церия, легированного окисью гадолиния или окисью самария, спеканием при температуре от примерно 800К до 1800К с молярным отношением окиси гадолиния или окиси самария в оксиде церия, активированного окисью гадолиния или окисью самария, варьируемым в зависимости от СеO2, перед упомянутым спеканием, приложением к упомянутому электролиту из оксида церия, легированного окисью гадолиния и окисью самария, давления от примерно 5 кН/см2 до примерно 20 кН/см в течение от примерно 0,5 до примерно 15 минут; (D) формируют упомянутый нано(микро)мезопористый катодный электрод и полуэлемент из нано(микро)мезопористого катода и электролита выжиганием формирующего поры реагента, растворителя и связующего вещества из исходной пасты катодного электрода и спеканием упомянутой исходной пасты катодного электрода на обладающем кислородной ионной проводимостью электролите из оксида церия, легированного окисью гадолиния или окисью самария, при температуре от примерно 500К до примерно 1773К в течение от примерно 60 до примерно 600 минут; и (Е) наносят способом трафаретной печати пасту из платины Pt на свободную сторону полуэлемента катода/электролита и спекают топливный элемент при температурах от примерно 800К до примерно 1500К в течение от примерно 6 до примерно 600 минут. Техническим результатом является высокая каталитическая активность и низкая энергия активации электролитического восстановления кислорода. 9 з.п. ф-лы, 34 ил.
Поиск патентов
Получить полное описание патента