本公開涉及一種固體氧化物復(fù)合物及其制造方法。
背景技術(shù)：
1、固體氧化物燃料電池（sofc）和固體氧化物電解電池（soec）通過利用空氣電極、燃料電極和具有氧離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)組成的單元的電化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電能或電解水，并且通過固體氧化物燃料電池的逆反應(yīng)來產(chǎn)生氫氣。該單元具有空氣電極和燃料電極分別設(shè)置在具有氧離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)的兩側(cè)的構(gòu)造?？諝夂蜌錃馔ㄟ^形成在分隔件上的氣流路徑分別供應(yīng)到空氣電極和燃料電極以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電力或進(jìn)行電解。
2、為了改善固體氧化物燃料電池的整體性能（諸如輸出特性等），正在積極地對包括在空氣電極和燃料電極中的電極材料進(jìn)行研究。因此，電極材料傾向于與電解質(zhì)混合而不是單獨(dú)使用，但是已經(jīng)使用將單獨(dú)合成的電極材料與電解質(zhì)簡單物理混合的典型常規(guī)工藝。然而，存在作為電極顆粒與電解質(zhì)顆粒相遇的有效反應(yīng)位點(diǎn)的三相邊界（tpb）的數(shù)量不足的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、【技術(shù)問題】
2、實(shí)施例的一方面提供一種固體氧化物復(fù)合物，該固體氧化物復(fù)合物通過使電極顆粒和電解質(zhì)顆粒以納米單位接觸而具有非常大的有效反應(yīng)區(qū)域。
3、本實(shí)施例的另一方面提供一種用于制造固體氧化物復(fù)合物的方法。
4、實(shí)施例的另一方面提供一種固體氧化物燃料電池，該固體氧化物燃料電池包括固體氧化物復(fù)合物以促進(jìn)單元的電化學(xué)反應(yīng)，從而改善電池的輸出特性，并且即使在高溫工作條件下也具有優(yōu)異的降解穩(wěn)定性。
5、實(shí)施例的另一方面提供一種固體氧化物電解池，該固體氧化物電解池包括固體氧化物復(fù)合物以通過加速單元的電化學(xué)反應(yīng)來改善單元的輸出特性，并且即使在高溫工作條件下也具有優(yōu)異的降解穩(wěn)定性。
6、然而，實(shí)施例要解決的問題不限于上述問題，并且可在實(shí)施例中包括的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種擴(kuò)展。
7、【技術(shù)方案】
8、根據(jù)實(shí)施例的固體氧化物復(fù)合物包括：固體氧化物電解質(zhì)，包括孔；以及氧化物基電極活性材料，在所述孔中。
9、所述固體氧化物電解質(zhì)的所述孔可具有反向螺旋結(jié)構(gòu)。
10、所述孔的平均尺寸可為2nm至50nm。
11、所述固體氧化物復(fù)合物的bet比表面積可以是5m2/g至200m2/g。
12、基于所述孔的總體積，可以以20體積%至95體積%的量包括所述氧化物基電極活性材料。
13、所述固體氧化物電解質(zhì)和所述氧化物基電極活性材料的重量比可為40：60至60：40。
14、所述固體氧化物電解質(zhì)可包括ysz（氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯）、scsz（氧化鈧穩(wěn)定的氧化鋯）、gdc（摻雜氧化釓的二氧化鈰）、sdc（摻雜氧化釤的二氧化鈰）、lsgm（鑭鍶鎵鎂氧化物）或它們的組合。
15、所述氧化物基電極活性材料可包括燃料電極活性材料，并且所述燃料電極活性材料可包括氧化鎳（nio）。
16、所述氧化物基電極活性材料可包括空氣電極活性材料，并且所述空氣電極活性材料可包括鑭鍶錳氧化物（lsm）、鑭鍶鐵氧化物（lsf）、鑭鍶鈷氧化物（lsc）、鑭鍶鈷鐵氧化物（lscf）、釤鍶鈷氧化物（ssc）、鋇鍶鈷鐵氧化物（bscf）、鉍釕氧化物或它們的組合。
17、根據(jù)另一實(shí)施例的制造固體氧化物復(fù)合物的方法包括用固體氧化物電解質(zhì)填充二氧化硅模板的第一孔；用堿性溶液去除所述二氧化硅模板以制備包括第二孔的固體氧化物電解質(zhì)；以及用所述氧化物基電極活性材料填充所述固體氧化物電解質(zhì)的所述第二孔。
18、用所述固體氧化物電解質(zhì)填充所述二氧化硅模板的所述第一孔可包括用一部分固體氧化物電解質(zhì)前體填充所述二氧化硅模板的所述第一孔的第一工藝和用剩余的固體氧化物電解質(zhì)前體填充所述二氧化硅模板的所述第一孔的第二工藝。在所述第一工藝中填充在所述第一孔中的所述固體氧化物電解質(zhì)前體與在所述第二工藝中添加到所述第一孔的所述固體氧化物電解質(zhì)前體的重量比可為1.5：1至3：1。
19、用所述氧化物基電極活性材料填充所述固體氧化物電解質(zhì)的所述第二孔可重復(fù)1至5次。
20、所述二氧化硅模板可包括mcm-41、mcm-48、mcm-50、sba-11、sba-12、sba-15、sba-16、kit-5、kit-6、fdu-2或cok-12。
21、所述二氧化硅模板的所述第一孔可具有螺旋結(jié)構(gòu)。
22、所述固體氧化物電解質(zhì)的所述第一孔可具有所述二氧化硅模板的反向孔結(jié)構(gòu)。
23、所述固體氧化物電解質(zhì)的所述第一孔可具有反向螺旋結(jié)構(gòu)。
24、根據(jù)另一實(shí)施例的固體氧化物燃料電池包括空氣電極；固體氧化物電解質(zhì)層；以及燃料電極，其中，所述燃料電極或所述空氣電極包括所述固體氧化物復(fù)合物。
25、根據(jù)另一實(shí)施例的固體氧化物電解池包括空氣電極；固體氧化物電解質(zhì)層；以及燃料電極。所述燃料電極或所述空氣電極可包括所述固體氧化物復(fù)合物。
26、根據(jù)實(shí)施例的固體氧化物復(fù)合物包括：氧化物基電極活性材料，包括孔；以及固體氧化物電解質(zhì)，在所述孔中。
27、根據(jù)實(shí)施例的固體氧化物復(fù)合物包括固體氧化物電解質(zhì)和氧化物基電極活性材料。所述固體氧化物電解質(zhì)和所述氧化物基電極活性材料中的一者包括多個孔，并且所述固體氧化物電解質(zhì)和所述氧化物基電極活性材料中的另一者設(shè)置在所述多個孔中，使得所述固體氧化物電解質(zhì)和所述氧化物基電極活性材料交錯分布。
28、根據(jù)實(shí)施例的固體氧化物復(fù)合物，電極顆粒和電解質(zhì)顆粒以納米單位接觸以具有非常大的有效反應(yīng)區(qū)域，從而促進(jìn)單元的電化學(xué)反應(yīng)以改善電池的輸出特性，并且其即使在高溫工作條件下也具有非常高的降解穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
1.一種固體氧化物復(fù)合物，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
10.一種制造固體氧化物復(fù)合物的方法，所述方法包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，
17.一種固體氧化物燃料電池，包括：
18.一種固體氧化物電解池，包括：
19.一種固體氧化物復(fù)合物，包括：
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
25.一種固體氧化物復(fù)合物，包括：
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的固體氧化物復(fù)合物，其中，