[发明专利]一种基于空气制氧的电解质膜以及制氧方法

摘要

本发明公开了一种基于空气制氧的电解质膜，包括电解质层、以及位于电解质层两侧的作为空气侧电极层的阴极电极和作为氧气侧电极层的阳极电极；所述阴极电极和阳极电极的组成成分相同。此外，还公开了采用上述电解质膜的制氧方法及其制得的氧气产品。本发明电解质膜的离子导电性具有100％的选择性，电解质膜致密，能够方便高效地得到纯氧，并且装置组件生产简单、成品率高、能耗低，从而突破了尖端产业对高纯氧气需求的技术瓶颈。

主权项

1.一种基于空气制氧的电解质膜，其特征在于：为平板式结构，包括电解质层(1)、以及位于电解质层(1)两侧的作为空气侧电极层的阴极电极(2)和作为氧气侧电极层的阳极电极(3)；所述电解质层(1)的相对密度大于96%，其成分为以下物质的一种或其组合：钇稳定氧化锆 (Y₂O₃)_x(ZrO₂)_1‑x，x＝0.03～0.08、钪稳定氧化锆 (Sc₂O₃)_x(ZrO₂)_1‑x，x＝0.08～0.11、Gd掺杂氧化铈 Gd_xCe_1‑xO_2‑0.5x，x＝0.1～0.4、Sm掺杂氧化铈 Sm _xCe_1‑xO_2‑0.5x，x＝0.1～0.4、Sr和Mg共掺杂的镓酸镧 La_0.8Sr_0.2Ga_0.9Mg_0.1O₃、Er掺杂氧化铋 (Er₂O₃)_x(Bi₂O₃)_1‑x，x＝0.1～0.3；所述阴极电极(2)和阳极电极(3)的组成成分相同，其成分为以下物质的一种或其组合：La_1‑xSr_xMnO₃，x＝0.2～0.4、La_1‑xSr_xCoO₃，x＝0.2～0.4、La_1‑xSr_xFeO₃，x＝0.2～0.4、La_1‑xSr_xNiO₃，x＝0.2～0.4、Nd₂NiO₄、Sr₂Fe_1.5Mo_0.5O₆；所述电解质层(1)的厚度为5～100μm；所述阴极电极(2)和阳极电极(3)的厚度分别为80～180μm；所述电解质膜其每小时制氧量为83～125ml h^‑1cm^‑2。