[发明专利]氧化物颗粒、包含其的阴极和包含其的燃料电池

说明书

本发明涉及氧化物颗粒，其具有钙钛矿ABO3结构；包含其的阴极；阴极组合物；和包含其的燃料电池。当与现有电极组合物相比时，本发明的阴极组合物使用具有优异表面电阻性能的氧化物颗粒，具有与电解质材料的反应性低的优点，具有与电解质材料相似的热膨胀系数，并且提供具有优异耐化学性的燃料电池。

技术领域

本说明书涉及一种氧化物颗粒、包含其的空气电极和包含其的燃料电池。

背景技术

燃料电池是通过电化学反应将燃料和空气的化学能直接转化为电和热的装置。与采用燃料燃烧、蒸气发生、涡轮驱动和发电机驱动过程的现有发电技术不同，燃料电池没有燃烧过程或驱动装置，因此在提供高效率的同时不会引起环境问题。由于几乎不排放空气污染物质如SOx和NOx并且二氧化碳的产生很少，因此这样的燃料电池是无污染发电的，并且具有低噪音和无振动的优点。

燃料电池采用多种类型，例如磷酸型燃料电池(PAFC)、碱型燃料电池(AFC)、聚合物电解质膜型燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)，其中，固体氧化物燃料电池的优点在于：与热力发电不同，可以预期高效率，并且获得燃料多样性，除此之外，由于固体氧化物燃料电池在800℃或更高的高温下运行，因此与其他燃料电池相比，其更少依赖于昂贵的催化剂。

然而，尽管具有电极活性增加的优点，但是高温运行条件可能导致由形成固体氧化物燃料电池的金属材料的耐久性和氧化引起的问题。因此，国内外许多研究机构努力开发中低温型固体氧化物燃料电池。

作为这样的中低温型固体氧化物燃料电池的空气电极材料，通常使用镧锶钴铁氧体(LSCF)作为钙钛矿型(ABO₃)氧化物颗粒，与其他组成相比，就化学耐久性、长期稳定性和电特性而言，镧锶钴铁氧体是在中低温下适用性最高的材料。

然而，就长期稳定性和电化学方面而言，镧锶钴铁氧体还有很多改进的空间，并且这样的研究一直在进行中。

现有技术文献-韩国专利申请特许公开号10-2005-0021027。

发明内容

技术问题

本说明书的一个实施方案涉及提供一种氧化物颗粒。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种包含氧化物颗粒的空气电极组合物。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种包含氧化物颗粒的空气电极。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种由空气电极组合物形成的空气电极。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种用于制备空气电极的方法，其包括使用空气电极组合物形成电极。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种包括空气电极的燃料电池。

本说明书的另一个实施方案涉及提供一种包括燃料电池作为单元电池的电池模块。

技术方案

本说明书的一个实施方案提供了一种由以下化学式1表示并且具有钙钛矿型(ABO₃)结构的氧化物颗粒。

[化学式1]

Bi_x(M1)_1-xEO_3-δ

在化学式1中，

0.2x0.8，

M1为选自钡(Ba)、钠(Na)、钾(K)和钆(Gd)的一种或更多种元素，