用于沉积陶瓷膜的方法

摘要

本发明涉及用于在陶瓷或金属表面上沉积陶瓷膜的方法，尤其是沉积亚微米厚度的陶瓷膜的方法，陶瓷膜诸如稳定的氧化锆和诸如CGO(铈钆氧化物)的掺杂的二氧化铈的膜。本发明尤其用于制造高温和中温运行的燃料电池，包括固体氧化物燃料电池(SOFC)且还有在450℃-650℃范围内运行的金属支撑的中温SOFC。

主权项

一种用于在衬底的表面上沉积至少两层SOFC电解质的方法，该方法包括在衬底的表面上沉积至少两层金属氧化物结晶陶瓷，所述方法包括下述步骤：(i)将金属氧化物结晶陶瓷的可溶性盐前体溶液沉积到所述衬底的所述表面上以定义所述表面上的一层所述可溶性盐前体的所述溶液；(ii)干燥所述可溶性盐前体的所述溶液以定义所述表面上的一层所述可溶性盐前体；(iii)将所述表面上的所述可溶性盐前体加热至150℃到600℃之间的温度以分解所述可溶性盐前体并在所述表面上形成一层金属氧化物膜；(iv)重复步骤(i)‑(iii)至少另外一次，将所述可溶性盐前体的所述溶液沉积到所述金属氧化物膜上，使得所述表面上的所述金属氧化物膜包括多个金属氧化物层；(v)在500℃‑1100℃的温度下，将所述衬底和所述表面上的所述金属氧化物膜一起烧制以使所述金属氧化物膜结晶成结合到所述衬底的所述表面的一层金属氧化物结晶陶瓷；以及(vi)将所述步骤(i)至(v)重复至少一次，其中所述表面是在步骤(v)预先制备的金属氧化物结晶陶瓷的层，其中在空气气氛中实施步骤(ii)、(iii)和(v)中的每一个，其中：在所述步骤(i)至(v)的第一组中，所述衬底是基本上不可渗透的传导离子电子的混合电解质陶瓷材料，并且所述金属氧化物结晶陶瓷是可离子渗透的、电绝缘的和不可渗透气体的；并且在所述步骤(i)至(v)的最后一组中，制备的所述金属氧化物结晶陶瓷是传导离子电子的混合电解质材料。