[发明专利]减轻氧化还原的固体氧化物电池组合物

权利要求书

1.一种固体氧化物电池，其包括：

多孔固体阴极层，所述多孔固体阴极层包含第一阴极表面和第二阴极表面；

固体电解质层，所述固体电解质层包括第一电解质表面和第二电解质表面，其中所述第一电解质表面是朝向所述第二阴极表面安置的；

多孔金属陶瓷阳极功能层(AFL)，所述多孔金属陶瓷AFL包括第一AFL表面和第二AFL表面，所述第一AFL表面接触所述第二电解质表面；

多孔金属陶瓷阳极基板(AS)，所述多孔金属陶瓷AS包括第一AS表面和第二AS表面，所述第一AS表面接触所述第二AFL表面；以及

多孔金属陶瓷氧化阻挡层(OBL)，所述多孔金属陶瓷OBL包括第一OBL表面和第二OBL表面，所述第一OBL表面接触所述第二AS表面；

其中所述OBL包括氧化钇稳定的氧化锆和约35vol.％到约70vol.％的过渡金属，所述过渡金属选自镍以及钴和铁中的一者或两者。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述OBL中镍与钴和铁的比率在约1:5到约15:1的范围内。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述OBL的厚度在约1μm到约50μm的范围内。

4.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述OBL包括约65vol.％到约30vol.％的氧化钇稳定的氧化锆。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述OBL包括数均直径在约0.1μm到约1.5μm的范围内的颗粒。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述OBL的孔隙率(还原时)在约5％到约50％的范围内。

7.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述固体氧化物电池进一步包括安置在所述阴极第二表面和所述第一电解质表面之间的多孔阴极阻挡层(CBL)。

8.根据权利要求7所述的固体氧化物电池，其中所述CBL包括二氧化铈。

9.根据权利要求7所述的固体氧化物电池，其中所述CBL包括掺杂的二氧化铈。

10.根据权利要求7所述的固体氧化物电池，其中所述CBL的厚度在约1μm到约10μm的范围内。

11.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述多孔固体阴极层包括选自由以下组成的组的材料：镧锶锰(LSM)、镧锶钴(LSC)、铁酸镧锶钴(LSCF)、钴酸锶钐(SSC)、氧化钡锶钴铁(BSCF)以及其中的任何两种或更多种的组合。

12.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述AFL包括氧化钇稳定的氧化锆和约35vol.％到约70vol.％的过渡金属，前提是所述AFL不同时包括钴和铁两者。

13.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述多孔固体阴极层的厚度在约5μm到约50μm的范围内。

14.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述多孔固体阴极层的孔隙率(氧化时)在约5％到约50％的范围内。

15.根据权利要求1所述的固体氧化物电池，其中所述固体电解质层的厚度在约1μm到约20μm的范围内。