[发明专利]用于电化学电池的电极以及制造这种电极的方法

权利要求书

1.具有混合的电子和质子传导性的用于电化学电池的电极(1，3)，所述电极(1，3)包含陶瓷，所述陶瓷是掺杂有具有一个或多个氧化度的镧系元素的钙钛矿，其特征在于，所述陶瓷掺杂有其他掺杂元素，所述其他掺杂元素取自铌、钽、钒、磷、砷、锑、铋。

2.根据前述权利要求的电极(1，3)，其还包含金属，所述金属和所述陶瓷形成金属陶瓷。

3.根据前述权利要求之一的电极(1，3)，其中所用的钙钛矿为锆酸盐。

4.电化学电池，其包含两个根据前述权利要求之一的电极(1，3)，以及设置在所述两个电极(1，3)之间的固体电解质(2)。

5.根据前述权利要求的电化学电池，其中所述固体电解质(2)由掺杂有具有一个氧化度的镧系元素的钙钛矿制备，所述固体电解质(2)中所用的钙钛矿与电极(1，3)中所用的钙钛矿具有相同的特性。

6.制造根据权利要求1至3之一的电极的方法，包括下述步骤：

-(a)合成掺杂有具有一个或多个氧化度的镧系元素(101)的钙钛矿粉末；

-(b)合成包含掺杂元素的其他化合物的粉末，所述掺杂元素选自铌、钽、钒、磷、砷、锑和铋，所述其他化合物使得在该其他化合物(102)中掺杂元素的氧化度大于或等于5；

-(c)混合所述掺杂钙钛矿粉末和所述其他化合物(103)；

-(e)烧结该混合物(107)。

7.根据前述权利要求的方法，其中烧结在几乎非氧化性气氛中进行。

8.根据权利要求6或7的方法，其中所述钙钛矿粉末和所述其他化合物的粉末还混合有金属粉末(104)或金属相前驱体。

9.根据权利要求6至8之一的方法，还包括在步骤(c)和(e)之间的步骤，其中制备包含至少两个由掺杂钙钛矿粉末和其他化合物的混合物形成的层的堆叠，在所述层之间存在包含钙钛矿粉末层(105)的夹层。

10.根据前述权利要求的方法，其中所述堆叠还包含两个中间层，每个中间层位于所述夹层和所述两个由掺杂钙钛矿粉末和其他化合物的混合物形成的层中的一个之间。

11.制造根据权利要求1至3之一的电极的方法，所述方法包括下述步骤：

-(a)直接合成掺杂有具有一个或多个氧化度的镧系元素的钙钛矿粉末；所述钙钛矿粉末含有包含掺杂元素的其他化合物，所述掺杂元素选自铌、钽、钒、磷、砷、锑和铋，所述其他化合物使得在该其他化合物中掺杂元素的氧化度大于或等于5；

-(d)烧结所述粉末，所述其他化合物使得掺杂元素的氧化度在烧结期间可以降低。