簡介
電化學氣相沉積(EVD)法是CVD法的改進工藝。它是利用電勢梯度把金屬氧化物沉積在名孔的基片上形成電解質膜,膜的厚度一般在1~100μm之間。
特點
電化學氣相沉積方法製備的膜厚度均勻,附著力強,在不用較高沉積溫度的基礎上,每小時可使膜的厚度增長5~10pm,適用於製造各種問體氧化物燃料電池中各種厚度的膜,並且可以廣泛使用多種金屬氧化物作膜材。
其基本過程是在孔基片的兩邊分別通以金屬鹵化物和含氧氣流,在高溫低壓下完成電化學沉積。
研究過程
Tsutomaloroi利用EVD法將YSZ沉積到多孔的LaSrMnO基片上,形成固體電解質薄膜,製備出SOFC陰極支撐的電解質薄膜。Etsell等人提出了極化電化學氣相沉積法(PEVD),使SOFC的複合電極具有更高的導電性、更長的耐久性。
舉例
為了製備YO穩定的ZrO膜,過程分為兩個階段。第一階段是CVD過程,ZrCl和YCl在升華床中以一定的比例汽化,由載氣(氬、氫)帶至反應區;另一反應物氧和水蒸氣則由基片的另一邊通入。該反應器在真空條件下工作,壓力為200Pa,反應物鋯和釔的氯化物以及氬和氫、氧和水蒸氣通過擴散進人基片孔內進行反應。
生成的YO穩定的ZrQ2電解質沉積於孔內,孔被堵塞後進入第二階段EVD過程。這時,由於孔已 反應第一階段(CVD)封閉,反應物之間沒有進一步發生反應。為了保持電中性,氧離子通過沉積的電解質進行電化學傳遞,從氧分壓高的一側(氧/水蒸氣)向分壓低的一側(氯化物)遷移,遷移過來的氧再和金屬氯化物反應使電解質生長。