ION CONDUCTIVE MULTILAYER STRUCTURE

• Main Authors: CHEN, CHONGLIN, COLLINS, GREGORY, ROY, LIU, JIAN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.10.2012
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION ORPROCESSING OF GOODS; ELECTRICITY; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGYGENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE

A novel ion conductive material may be formed as a thin-film multilayered structure. The thin-film multilayered structure may be formed using multiple ion conductive sublayers of an electronic insulator and an ionic conductor. A nanometer-range thickness of the electronic insulator may be selected to provide desirable ion conductive properties that may be different from bulk material properties due to quantum size effects. The thin-film multilayered structure may behave in aggregate as an electronic insulator while behaving as an ion conductor at relatively low temperatures. The thin-film multilayered structure may be used as an electrolyte in a solid-oxide fuel cell (SOFC) for conduction of oxygen ions at relatively low temperatures, for example, less than about 600°C. L'invention concerne un nouveau matériau à conductivité ionique pouvant être réalisé sous la forme d'une structure multicouche à couches minces. La structure multicouche à couches minces peut être formée à partir de plusieurs sous-couches à conductivité ionique d'un isolant électronique et d'un conducteur ionique. Une épaisseur de l'ordre du nanomètre de l'isolant électronique peut être sélectionnée pour obtenir des propriétés ioniques souhaitables pouvant être différentes des propriétés du matériau massif en raison d'effets de taille quantique. La structure multicouche à couches minces peut se comporter dans un agrégat en tant qu'isolant électronique tout en se comportant en tant que conducteur ionique à des températures relativement basses. La structure multicouche à couches minces peut être utilisée en tant qu'électrolyte dans une pile à combustible à oxyde solide (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) pour la conduction d'ions oxygène à des températures relativement basses, par exemple inférieures à environ 600°C.