[发明专利]一种用于制氧的复合电解质膜

权利要求书

1.一种用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：在电解质层(1)的一侧由内向外依次为活性阴极层(2)、阴极支撑层(3)；在电解质层(1)的另一侧由内向外依次为活性阳极层(4)、阳极支撑层(5)；所述电解质层(1)的厚度为5～50μm，活性阴极层(2)/活性阳极层(4)的厚度为20～50μm，阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)的厚度为40～120μm；所述电解质层(1)在边缘处分叉，分别包覆外侧阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)的两端平面而形成密封边(6)；所述活性阴极层(2)/活性阳极层(4)、阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)为多孔结构而具有多孔骨架；

所述电解质层(1)的成分，以及所述活性阴极层(2)/活性阳极层(4)其多孔骨架的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；

所述阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)其多孔骨架的成分为氧化铝和/或钇稳定氧化锆。

2.根据权利要求1所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述活性阴极层(2)/活性阳极层(4)的开口气孔率为20～50％，平均孔径为5～10μm。

3.根据权利要求1所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)的开口气孔率为40～50％，平均孔径为10～20μm。

4.根据权利要求2所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述活性阴极层(2)/活性阳极层(4)的结构为在多孔骨架气孔内壁附着1～10wt％的导电材料而形成的复合结构。

5.根据权利要求3所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述阴极支撑层(3)/阳极支撑层(5)的结构为在多孔骨架气孔内壁附着1～10wt％的导电材料而形成的复合结构。

6.根据权利要求1所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述电解质层(1)的相对密度为98.5～99.9％。

7.根据权利要求4或5所述的用于制氧的复合电解质膜，其特征在于：所述导 电材料为La_1-xSr_xMnO₃、La_1-xSr_xCoO₃、La_1-xSr_xFeO₃、La_1-xSr_xNiO₃、Nd₂NiO₄和Sr₂Fe_1.5Mo_0.5O₆中的一种或其组合；其中，所述La_1-xSr_xMnO₃、La_1-xSr_xCoO₃、La_1-xSr_xFeO₃、La_1-xSr_xNiO₃中的x均为0.2～0.4。