[发明专利]具有致密阻挡层的固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池包括：

第一多孔电极层；

在所述第一多孔电极层上的中间层，所述中间层包括电解质层或互连层；

在所述中间层上的第二多孔电极层，所述第二多孔电极层限定至少一个气体通路并具有形成所述燃料电池的集电体表面的外表面；和

形成在所述第二多孔电极层与所述中间层相背的表面上或形成在所述第二多孔电极层内的致密阻挡层，所述致密阻挡层形成防止所述第二多孔电极层内的气流通过所述第二多孔电极层的外表面逃逸的气体密封。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述第一多孔电极层为阳极层或阴极层，所述第二多孔电极层为阳极层或阴极层。

3.一种燃料电池组件，所述燃料电池组件包括至少一个第一类型的多孔电极层、至少一个层叠于所述至少一个第一类型的多孔电极层上的第二类型的多孔电极层和形成在所述至少一个第二类型的多孔电极层的最上面的电极层的外表面处的致密阻挡层，所述致密阻挡层防止通过所述多孔电极层的气流通过所述至少一个第二类型的多孔电极层的所述外表面逃逸。

4.根据权利要求3所述的燃料电池组件，其中：

第一类型的多孔电极的层的总数＝n；

第二类型的多孔电极的层的总数＝n+1；

第一类型的多孔电极的层和第二类型的多孔电极的层以交替的层布置在层叠体中，以第二类型的多孔电极的层为所述层叠体中的顶层和底层。

5.根据权利要求错误！引用源找不到所述的固体氧化物燃料电池或燃料电池组件，其中所述致密阻挡层在组成上不同于所述互连层。

6.一种多层多孔陶瓷装置，所述多层多孔陶瓷装置包括：

第一电极层；

覆盖所述第一电极层的电解质层；

覆盖所述电解质层的第二电极层；

设置于所述第二电极层和第三电极层之间的互连层；和

形成在所述第三电极层的外表面处的致密阻挡层，所述致密阻挡层在组成上不同于所述互连层并具有足够高的密度以防止流动通过所述第三电极层的气体通过所述致密阻挡层逃逸。

7.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层防止不止50％的流动通过最外电极层的气体通过所述电极层的外表面泄漏出。

8.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中致密阻挡层具有在相邻电极层的约+5ppm/℃内的CTE。

9.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层具有与相邻电极层相同的化学组成但具有更低的孔隙率。

10.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层具有至少一种与相邻电极层共有的材料组分。

11.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层具有至少0.1并且不大于5的烧制DBL/E_d50比率，其中所述烧制DBL/E_d50比率定义为最终形成的致密阻挡层的平均厚度相对于所述第二多孔电极层的粒度d₅₀的比率。

12.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池还包括相邻于所述致密阻挡层设置的过渡层。

13.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层包含LSM。

14.根据权利要求12所述的固体氧化物燃料电池，其中所述过渡层具有至少0.1并且不大于10的烧制TL/E_d50比率，其中所述烧制TL/E_d50比率定义为最终形成的过渡层的平均厚度相对于所述第二多孔电极层的粒度d₅₀的比率。

15.根据权利要求12所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密阻挡层具有至少1并且不大于100的烧制DBL/TL_d50比率，其中所述烧制DBL/TL_d50比率定义为最终形成的致密阻挡层的平均厚度相对于最终形成的过渡层的粒度d₅₀的比率。