发明名称 固态氧化物燃料电池之阴极材料
摘要 本发明系在提供一种固态氧化物燃料电池之阴极材料,其系以具高氧空缺浓度及高导电率氧化物作为阴极,加速氧分子的吸附与氧离子扩散以达到降低电池内电阻之功效,即减小阴极之过电压(over potential),进而提升燃料电池之发电效率,其实验式为Lnl-xAxCul-yByO2.5±δ,其中Ln为镧系元素,A为硷土族元素,B为金属元素,在A位置添加异价之硷土金属促使部分铜转变成三价,而形成氧空缺的规则性排列之类钙钛矿结构,可利用阴极电极之催化加速阴极反应,经由外电路传导的电子与O2结合成O2-并将氧离子扩散到电解质而到阳极与氢气反应。
申请公布号 TW591814 申请公布日期 2004.06.11
申请号 TW091134398 申请日期 2002.11.27
申请人 国立成功大学 发明人 余河洁;方冠荣
分类号 H01M8/02 主分类号 H01M8/02
代理机构 代理人 欧奉璋 先生
主权项 1.一种固态氧化物燃料电池之阴极材料,其系以其高氧空缺浓度及高导电率氧化物作为阴极,加速氧分子的吸附与氧离子扩散以达到降低电池内电阻之功效,即减小阴极之过电压(over potential),进而提升燃料电池之发电效率,该阴极材料之实验式为:Ln1-xAxCu1-yByO2.5,其中Ln为镧系元素,A为硷土族元素,B为金属元素,且0≦X≦1,0≦Y<0.99,0≦≦0.5,并于A位置添加异价之硷土金属促使部分铜转变成三价,而形成氧空缺的规则性排列之类钙钛矿结构,可利用阴极电极之催化加速阴极反应,经由外电路传导的电子与O2结合成O2-并将氧离子扩散到电解质而到阳极与氢气反应。2.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该Cu含量至少1%。3.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该镧系元素可为Ce、Pr、Nd、Pm、SN、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu。4.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该硷土族元素可为Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Ra。5.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该金属元素可为Co、Fe、Ni、Zn、Mn、Al、V、Ir、Mo、Pd、Pt、Mg、Ru,Rh、Cr及Zr。6.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该实验式Ln1-xAxCu1-yByO2.5之操作范围为400℃~800℃。7.依据申请专利范围第1项所述之固态氧化物燃料电池之阴极材料,其中,该阴极材料-硷土族金属离子掺杂之镧铜氧化物,为具有序氧空缺排列之钙钛矿结构氧化物,其通式为ABO2.5。图式简单说明:第1图,系本发明La1-xSrxCuO2.5之导电性质量测图。第2图,系本发明阴极之Cathodic overpotential曲线图。
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