Method of making a layered composite electrode/electrolyte

   
   

An electrode/electrolyte structure is prepared by a plurality of methods. An unsintered (possibly bisque fired) moderately catalytic electronically-conductive or homogeneous mixed ionic electronic conductive electrode material is deposited on a layer composed of a sintered or unsintered ionically-conductive electrolyte material prior to being sintered. A layer of particulate electrode material is deposited on an unsintered ("green") layer of electrolyte material and the electrode and electrolyte layers are sintered simultaneously, sometimes referred to as "co-firing," under conditions suitable to fully densify the electrolyte while the electrode retains porosity. Or, the layer of particulate electrode material is deposited on a previously sintered layer of electrolyte, and then sintered. Subsequently, a catalytic material is added to the electrode structure by infiltration of an electrolcatalyst precursor (e.g., a metal salt such as a transition metal nitrate). This may be followed by low temperature firing to convert the precursor to catalyst. The invention allows for an electrode with high electronic conductivity and sufficient catalytic activity to achieve high power density in an ionic (electrochemical) device such as fuel cells and electrolytic gas separation systems.

Una estructura de electrode/electrolyte es preparada por una pluralidad de métodos. Unsintered (posiblemente bisque encendido) electro'nico-conductor moderado catalítico o el material conductor electrónico iónico mezclado homogéneo del electrodo se deposita en una capa integrada por haber sinterizado o unsintered el material ionically-conductor del electrólito antes de la sinterización. Una capa de material de partículas del electrodo se deposita en unsintered ("verde") la capa de material del electrólito y las capas del electrodo y del electrólito se sinterizan simultáneamente, referido a veces como la "co-leña," bajo condiciones convenientes densify completamente el electrólito mientras que el electrodo conserva porosidad. O, la capa de material de partículas del electrodo se deposita en una capa previamente sinterizada del electrólito, y después se sinteriza. Posteriormente, un material catalítico es agregado a la estructura del electrodo por la infiltración de un precursor del electrolcatalyst (e.g., una sal del metal tal como un nitrato del metal de la transición). Esto se puede seguir por la leña de la baja temperatura para convertir el precursor al catalizador. La invención permite un electrodo con alta conductividad electrónica y suficiente actividad catalítica para alcanzar densidad de alta energía en un dispositivo (electroquímico) iónico tal como células de combustible y sistemas electrolíticos de la separación del gas.

 
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< Electrode structure

< Method for deposition of a catalyst

> Colloidal spray method for low cost thin coating deposition

> Method for producing film electrode jointed product and method for producing solid polymer type fuel cell

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