DE102011083545A1 - storage element - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speicherelement für eine Festelektrolyt-Batterie, mit einem Grundkörper aus einer porösen Matrix gesinterter Keramikpartikel, in welche Partikel (10) aus einem Metall und/oder einem Metalloxid, welche zusammen ein Redoxpaar bilden, eingelagert sind, wobei das Speicherelement eine die die Partikel (10) aus dem Metall und/oder dem Metalloxid durchziehende Struktur (14) aus einem Mischionenleiter aufweist.The invention relates to a storage element for a solid electrolyte battery, with a base body of a porous matrix of sintered ceramic particles, in which particles (10) of a metal and / or a metal oxide, which together form a redox pair, embedded, wherein the storage element is a the particle (10) of the metal and / or the metal oxide pervading structure (14) comprises a mixed ion conductor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Speicherelement für eine Festelektrolytbatterie nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a storage element for a solid electrolyte battery according to the preamble of patent claim 1.

Festelektrolytbatterien beruhen auf dem Prinzip von Festelektrolytbrennstoffzellen, die durch das Hinzufügen von Speicherelementen zur Batterie erweitert werden. Diese Speicherelemente bestehen üblicher Weise aus keramischen Grundkörpern, in welche Partikel aus einem Metall und/oder einem Metalloxid eingelagert sind, welche zusammen ein Redoxpaar bilden. Im geladenen Zustand der Batterie sind die Partikel dabei zum Metall reduziert. Durch elektrochemische Oxidation mit Luftsauerstoff kann Energie gewonnen werden, die als elektrische Energie an den Abgriffspolen der Batterie entnommen werden kann. Sind die Metallpartikel vollständig zum jeweiligen Metalloxid oxidiert, so ist die Batterie geladen. Um die Batterie neu zu laden, wird nun die Brennstoffzelle im Elektrolysemodus betrieben, wobei Wasserstoff entsteht, der die Metalloxide wieder zu Metall reduziert. Solid electrolyte batteries are based on the principle of solid electrolyte fuel cells, which are expanded by the addition of storage elements to the battery. These storage elements are usually made of ceramic base bodies, in which particles of a metal and / or a metal oxide are incorporated, which together form a redox couple. In the charged state of the battery, the particles are thereby reduced to the metal. By electrochemical oxidation with atmospheric oxygen energy can be recovered, which can be removed as electrical energy to the Abgriffspolen the battery. If the metal particles are completely oxidized to the respective metal oxide, then the battery is charged. To recharge the battery, the fuel cell is now operated in electrolysis mode, producing hydrogen, which reduces the metal oxides back to metal.

Der Entladeprozess, also die Oxidation der Metallpartikel im Feststoff beruht dabei vorwiegend auf kationischer Diffusion. Beim Entladevorgang kommt es daher zu einer sukzessiven Migration des Metalls der Metallpartikel in Richtung der Sauerstoffquelle, da die Diffusion der Metallspezies gegenüber der Diffusion der Sauerstoffspezies bevorzugt ist. Dies führt zu einer kontinuierlichen Degradation der Speicherstruktur und damit zu einer sukzessiven Veränderung der Lade- und Entladecharakteristik, zu einem Anstieg der erforderlichen Lade- und Entladezeiten sowie zu einer Abnahme der Nutzkapazität. The discharge process, ie the oxidation of the metal particles in the solid, is based predominantly on cationic diffusion. During the discharge process, therefore, there is a successive migration of the metal of the metal particles in the direction of the oxygen source, since the diffusion of the metal species over the diffusion of oxygen species is preferred. This leads to a continuous degradation of the memory structure and thus to a successive change in the charging and discharging characteristics, to an increase in the required charging and discharging times and to a decrease in useful capacity.

Ferner führt die kationische Diffusion zu einer nicht optimalen Reaktionskinetik des Redoxprozesses, da der Sauerstofftransport in das Zentrum der Speicherpartikel bzw. Schichten gehemmt ist. Furthermore, the cationic diffusion leads to a non-optimal reaction kinetics of the redox process, since the oxygen transport is inhibited in the center of the storage particles or layers.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Speicherelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches eine verbesserte Lebensdauer sowie günstigere Reaktionskinetiken aufweist. The present invention is therefore based on the object to provide a memory element according to the preamble of claim 1, which has an improved life and lower reaction kinetics.

Diese Aufgabe wird durch ein Speicherelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a memory element having the features of patent claim 1.

Ein derartiges Speicherelement für eine Festelektrolyt-Batterie weist einen Grundkörper aus einer porösen Matrix gesinterter Keramikpartikel auf, in welche Partikel aus einem Metall und/oder einem Metalloxid, welche zusammen ein Redoxpaar bilden, eingelagert sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Speicherelement eine die die Partikel aus dem Metall und/oder dem Metalloxid durchziehende Struktur aus einem Mischionenleiter aufweist. Such a storage element for a solid electrolyte battery has a base body of a porous matrix of sintered ceramic particles, in which particles of a metal and / or a metal oxide, which together form a redox couple, are embedded. According to the invention, it is provided that the storage element has a structure which passes through the particles of the metal and / or the metal oxide from a mixed ion conductor.

Mischionenleiter sind Substanzen, die sowohl eine elektrische Leitfähigkeit als auch ein Transportvermögen für Ionen besitzen. Ein derartiger Mischionenleiter erleichtert somit die Diffusion von Sauerstoffionen in das Speicherelement hinein, so dass auch tiefere Schichten bzw. das Korninnere der Partikel aus dem Metall für den Oxidationsprozess zugänglich sind. Mixed ion conductors are substances which have both an electrical conductivity and a transport capacity for ions. Such a mixed ion conductor thus facilitates the diffusion of oxygen ions into the storage element, so that even deeper layers or the grain interior of the particles made of the metal are accessible for the oxidation process.

Durch die erleichterte Diffusion von Sauerstoff wird zudem die Neigung zur kationischen Diffusion der Metalle in Richtung der Sauerstoffquelle reduziert, so dass eine Entmischung des Speichers vermieden wird und auch bei längerem Betrieb eine große aktive Oberfläche der Partikel aus dem Metall und/oder dem Metalloxid zur Verfügung steht. Hierdurch wird eine schnelle Degradation der Speicherqualität vermieden. Durch die erleichterte Eindiffusion des Sauerstoffs wird zudem die Reaktionskinetik des Redoxprozess verbessert, so dass insgesamt eine dauerhaft hohe Nutzkapazität und dauerhaft stabile Lade- und Entladekinetik gewährleistet bleibt. Due to the facilitated diffusion of oxygen, the tendency for cationic diffusion of the metals in the direction of the oxygen source is also reduced, so that segregation of the memory is avoided and even with prolonged operation, a large active surface of the particles of the metal and / or the metal oxide available stands. As a result, a rapid degradation of the memory quality is avoided. By facilitating the diffusion of oxygen, the reaction kinetics of the redox process are also improved, so that overall a permanently high useful capacity and permanently stable charge and discharge kinetics are guaranteed.

Vorzugsweise ist der Mischionenleiter ein perowskitisches Mischoxid. Perowskite besitzen die allgemeine Summenformel ABO3 und eignen sich insbesondere, um die Sauerstoffdiffusion zu befördern. Der Sauerstofftransport kann dabei sowohl über Fehlstellendiffusion als auch über einen interstitiellen Diffusionsmechanismus erfolgen. Besonders gute Ionenleitfähigkeit findet sich dabei bei Perowskiten, bei denen das A-Atom in etwa die gleiche Größe besitzt wie der Sauerstoff, während das B-Atom deutlich kleiner ist. Die Ionenleitfähigkeit von Perowskiten kann ferner durch geeignete Dotierung gesteigert werden. Preferably, the mixed ion conductor is a perovskite mixed oxide. Perovskites have the general molecular formula ABO 3 and are particularly suitable for promoting oxygen diffusion. The oxygen transport can take place both via defect-site diffusion and via an interstitial diffusion mechanism. Particularly good ionic conductivity is found in perovskites, in which the A atom has about the same size as the oxygen, while the B atom is much smaller. The ionic conductivity of perovskites can also be increased by suitable doping.

Besonders für Verwendung als Mischionenleiter eigenen sich Mischoxide der allgemeinen Struktur (La, Sr, Ca, Ce)(Fe, Di, Cr, Co, Mn)O3 und insbesondere (La0,5Sr0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Sr0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3 Especially for use as a mixed ion conductor, mixed oxides of the general structure (La, Sr, Ca, Ce) (Fe, Di, Cr, Co, Mn) O 3 and in particular (La 0.5 Sr 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Sr 0.5 ) ( Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3

Alternativ zu Perowskiten können auch Keramiken der allgemeinen Struktur (Y, Sc, Zr)O2 oder auch (Gd, Ce)O2 verwendet werden. As an alternative to perovskites, it is also possible to use ceramics of the general structure (Y, Sc, Zr) O 2 or also (Gd, Ce) O 2 .

Eine besonders gute Sauerstoffleitfähigkeit ergibt sich, wenn der Mischionenleiter Sauerstoff unterstöchiometrisch ist. Mit anderen Worten sind im Kristallgitter des Mischionenleiters einige, üblicherweise von Sauerstoffatomen besetzte Gitterpositionen leer. Derartige Sauerstoffleerstellen werden im Zuge der Fehlstellendiffusion zum Sauerstofftransport verwendet. A particularly good oxygen conductivity results when the mixed ion conductor oxygen is substoichiometric. In other words, in the crystal lattice of the mixed ion conductor, some lattice positions usually occupied by oxygen atoms are empty. Such oxygen vacancies are used in the course of the defect diffusion for oxygen transport.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn der Mischionenleiter in der Matrix ein intragranulares Durchdringungsgefüge ausbildet. Mit anderen Worten bildet der Mischionenleiter eine in sich vollständig zusammenhängende Struktur, die die Körner der Metallpartikel durchdringt, so dass die Sauerstoffdiffusion über das gesamte Volumen des Speicherelements erleichtert wird und insbesondere eine besonders gute Kontaktfläche zwischen dem Mischionenleiter und den Partikeln aus dem Metall und/oder Metalloxid besteht. It is also expedient if the mixed ion conductor in the matrix forms an intragranular penetration structure. In other words, the mixed ion conductor forms a completely coherent structure that penetrates the grains of the metal particles, so that the oxygen diffusion over the entire volume of the storage element is facilitated and in particular a particularly good contact surface between the mixed ion conductor and the particles of the metal and / or Metal oxide exists.

Zweckmäßigerweise beträgt ein Volumenanteil der Partikel aus dem Metall und/oder Metalloxid mehr als 50 Volumenprozent des Feststoffvolumens des Speicherelements, während ein Volumenanteil des Mischionenleiters zwischen 10 und 50 Volumenprozent des Feststoffvolumens des Speicherelements beträgt. Conveniently, a volume fraction of the particles of the metal and / or metal oxide is more than 50 percent by volume of the solid volume of the storage element, while a volume fraction of the mixed ion conductor is between 10 and 50 percent by volume of the solid volume of the storage element.

Die Partikel aus dem Metall und/oder Metalloxid bestehen vorzugsweise aus Eisen bzw. Eisenoxid, Nickel bzw. Nickeloxid, oder Mangan bzw. Manganoxid. Selbstverständlich sind auch andere Redoxpaare geeignet. The particles of the metal and / or metal oxide are preferably made of iron or iron oxide, nickel or nickel oxide, or manganese or manganese oxide. Of course, other redox couples are suitable.

Die keramische Matrix ist vorzugsweise aus einer Oxidkeramik, insbesondere Zirkonoxid, Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid ausgebildet. Derartige Oxidkeramiken sind unter den Betriebsbedingungen einer Festelektrolytbatterie redox-inert und vermögen den hohen Betriebstemperaturen von etwa 900°C stand zu halten. The ceramic matrix is preferably formed from an oxide ceramic, in particular zirconium oxide, magnesium oxide or aluminum oxide. Such oxide ceramics are redox-inert under the operating conditions of a solid electrolyte battery and are able to withstand the high operating temperatures of about 900 ° C.

Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei eine schematische Darstellung eines einzelnen Partikels aus einem Speichermetall für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speicherelements, welches von einem intragranularen Durchdringungsgefüge eines Mischionenleiters durchdrungen ist. In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of a single particle of a storage metal for an embodiment of a memory element according to the invention, which is penetrated by an intragranular Durchdringungsgefüge a mixed ion conductor.

Ein Speicherelement für Festelektrolytbatterien ist aus zusammengesinterten Körnern 10 aufgebaut, welche einen Grundkörper 12 aus einem Metall bzw. dem zugeordneten Metalloxid aufweisen. Als Metalle können hier beispielsweise Eisen, Nickel, Mangan oder dergleichen Anwendung finden. Zur Energieentnahme aus einer derartigen Festelektrolytbatterie wird das Metall des Grundkörpers 12 elektrochemisch oxidiert. Da die Sauerstoffdiffusion innerhalb des Speicherelements und insbesondere innerhalb der Körner 10 stark behindert ist, beruht der Oxidationsprozess hauptsächlich auf kationischer Diffusion der Metallionen. Dies führt langfristig zu strukturellen Veränderungen des Speicherelements sowie der Körner 10 selbst, die zu einer Verringerung der aktiven Oberfläche des Metalls führen. Hierdurch verringert sich die Speicherkapazität einer derartigen Batterie. Gleichzeitig kommt es zu einer Verschlechterung der Lade- bzw. Entladekinetik. A storage element for solid electrolyte batteries is made of grains sintered together 10 built, which is a basic body 12 of a metal or the associated metal oxide. As metals, iron, nickel, manganese or the like can be used here, for example. For energy extraction from such a solid electrolyte battery is the metal of the body 12 electrochemically oxidized. As the oxygen diffusion within the storage element and in particular within the grains 10 is severely hindered, the oxidation process is mainly due to cationic diffusion of the metal ions. This leads in the long term to structural changes in the storage element and the grains 10 themselves, which lead to a reduction of the active surface of the metal. This reduces the storage capacity of such a battery. At the same time, there is a deterioration in the charging and discharging kinetics.

Um die Sauerstoffdiffusion innerhalb der Körner 10 zu erleichtern, sind die Körner 10 von einen intragranularen Durchdringungsgefüge 14 eines Mischionenleiters durchzogen. Auf Grund des Korn-Korn-Kontaktes weist somit auch das gesamte Speicherelement aus zusammengesinterten Körnern 10 eine durchgängige Struktur aus den Mischionenleiter 14 auf. To the oxygen diffusion within the grains 10 to facilitate, are the grains 10 from an intragranular interpenetration structure 14 traversed by a mixed ion conductor. Due to the grain-to-grain contact thus also the entire storage element of sintered grains 10 a continuous structure of the mixed ion conductor 14 on.

Als Mischionenleiter bieten sich insbesondere Mischoxid von Perowskittyp an, welche sowohl elektrische Leitfähigkeit, also die Fähigkeit zum Elektronentransport, als auch eine spezifische Leitfähigkeit für Sauerstoffionen besitzen. Durch den verbesserten Sauerstofftransport im gesamten Speicherelement sowie innerhalb der Körner 10 wird die kationische Diffusion von Metallionen reduziert, so dass eine Entmischung des Speicherelements vermieden wird und die aktive Oberfläche des metallischen Grundkörpers 12 erhalten bleibt. Hierdurch werden die üblichen Alterungserscheinungen derartiger Festelektrolyt-Speicherelemente vermieden. Mixed oxide conductors of perovskite type, which have both electrical conductivity, ie the ability to transport electrons, and a specific conductivity for oxygen ions, are particularly suitable as mixed ion conductors. Due to the improved oxygen transport in the entire storage element as well as within the grains 10 the cationic diffusion of metal ions is reduced, so that segregation of the storage element is avoided and the active surface of the metallic base body 12 preserved. As a result, the usual aging phenomena of such solid electrolyte storage elements are avoided.

Der Gesamtgehalt an Mischionenleiter in einem derartigen Speicherelement beträgt üblicherweise 10 bis 50 Volumenprozent, während der Grundkörper 12 mehr als 50 Volumenprozent der Körner 10 ausmacht. Der gesamte, durch Sintern der Körner 10 erzeugte Speicher weist zudem Poren auf, die das Eindringen von Sauerstoff weiter erleichtern. The total content of mixed ion conductors in such a storage element is usually 10 to 50 percent by volume, while the main body 12 more than 50% by volume of the grains 10 accounts. The whole, by sintering the grains 10 generated memory also has pores, which further facilitate the penetration of oxygen.

Spezifische, für den Einsatz in Festelektrolyt-Speicherelementen geeignete Mischionenleiter stammen üblicherweise aus dem Kompositionsfeld (La, Sr, Ca, Ce)(Fe, Ti, Cr, Co, Mn)O3. Besonders gut geeignet sind (La0,5Sr0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Sr0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3. Specific mixed ion conductors suitable for use in solid electrolyte storage elements usually originate from the composition field (La, Sr, Ca, Ce) (Fe, Ti, Cr, Co, Mn) O 3 . Particularly suitable are (La 0.5 Sr 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Sr 0.5 ) (Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3 .

Auch Materialien auf Basis von Yttrium-Skandium-Zirkonmischoxiden oder Gadolinium-Cer-Mischoxiden sind möglich. Materials based on yttrium-scandium-zirconium mixed oxides or gadolinium-cerium mixed oxides are also possible.

Die Herstellung von derartigen Körnern 10 mit einem intragranularen Durchdringungsgefüge kann einerseits über die Infiltration von konventionell, beispielsweise mittels Porenbildnern, Schwämmen, Schäumen, Gefriertrocknung, Versprühen oder dergleichen aufbereiteten porösen Skelettstrukturen aus dem Metall des Grundkörpers 12 mit dem Mischionenleiter 14 erfolgen. Anschließend erfolgt noch ein Sintern und Aufmahlen, um die Körner 10 zu erhalten. Auch nasschemische Routen über Sol-Gel-Prozess, bei denen die Materialien des Grundkörpers 12 und des Mischionenleiters 14 copräzipitiert werden und gegebenenfalls anschließend zu Fasern oder Aerogelen aufbereitet werden, sind möglich. The production of such grains 10 with an intragranular Durchdringungsgefüge on the one hand on the infiltration of conventional, for example by means of pore formers, sponges, foaming, freeze-drying, spraying or the like prepared porous skeletal structures of the metal of the body 12 with the mixed ion conductor 14 respectively. This is followed by further sintering and grinding to the grains 10 to obtain. Also wet-chemical routes via sol-gel process involving the materials of the main body 12 and the mixed ion conductor 14 coprecipitated and optionally subsequently processed into fibers or aerogels are possible.

Insgesamt kann durch die Verwendung der Körner 10 als Speichermaterial für Festelektrolytbatterie auf einfache Weise ein signifikant verbesserter Sauerstofftransport in das Speicherinnere realisiert werden, woraus sich vorteilhafte Redoxkinetiken und drastisch verminderte Alterungs- und Degradationseffekte ergeben. Overall, by using the grains 10 As a storage material for solid electrolyte battery in a simple way, a significantly improved oxygen transport into the memory interior can be realized, resulting in advantageous redox kinetics and drastically reduced aging and degradation effects.

Das erfindungsgemäße Speichermaterial kann zudem in prozesssicheren, großserienfähigen, reproduzierbaren, flexiblen und kostengünstigen Herstellungsverfahren unterschiedlichen Morphologien, beispielsweise als Pulver, Fasern, Schichten oder dergleichen, hergestellt werden und ist auf verschiedene Metallspeichermaterialien und Mischionenleiter 14 anwendbar. The storage material according to the invention can also be produced in process-reliable, mass-produced, reproducible, flexible and cost-effective production processes of different morphologies, for example as powder, fibers, layers or the like, and is based on various metal storage materials and mixed ion conductors 14 applicable.

Claims (10)

Speicherelement für eine Festelektrolyt-Batterie, mit einem Grundkörper aus einer porösen Matrix gesinterter Keramikpartikel, in welche Partikel (10) aus einem Metall und/oder einem Metalloxid, welche zusammen ein Redoxpaar bilden, eingelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement eine die Partikel (10) aus dem Metall und/oder dem Metalloxid durchziehende Struktur (14) aus einem Mischionenleiter aufweist. Storage element for a solid electrolyte battery, comprising a base body of a porous matrix of sintered ceramic particles into which particles ( 10 ) of a metal and / or a metal oxide, which together form a redox couple, are embedded, characterized in that the storage element is a the particles ( 10 ) structure passing through the metal and / or the metal oxide ( 14 ) has a mixed ion conductor. Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischionenleiter ein perowskitisches Mischoxid ist. Storage element according to claim 1, characterized in that the mixed ion conductor is a perovskite mixed oxide. Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischionenleiter ein Mischoxid der allgemeinen Struktur (La,Sr,Ca,Ce)(Fe,Ti,Cr,Co,Mn)O3, insbesondere (La0,5Sr0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,25Cr0,25Ti0,5)O3, (La0,5Sr0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3, (La0,5Ca0,5)(Fe0,5Ti0,5)O3, ist. Memory element according to Claim 2, characterized in that the mixed ion conductor is a mixed oxide of the general structure (La, Sr, Ca, Ce) (Fe, Ti, Cr, Co, Mn) O 3 , in particular (La 0.5 Sr 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.25 Cr 0.25 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Sr 0.5 ) (Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3 , (La 0.5 Ca 0.5 ) (Fe 0.5 Ti 0.5 ) O 3 . Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischionenleiter eine Keramik der allgemeinen Struktur (Y,Sc,Zr)O2 oder (Gd,Ce)O2 ist. Memory element according to claim 1, characterized in that the mixed ion conductor is a ceramic of the general structure (Y, Sc, Zr) O 2 or (Gd, Ce) O 2 . Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischionenleiter sauerstoffunterstöchiometrisch ist. Storage element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixed ion conductor is oxygen sub-stoichiometric. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischionenleiter in der Matrix ein intragranulares Durchdringungsgefüge ausbildet. Memory element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mixed ion conductor in the matrix forms an intragranular penetration structure. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenanteil der Partikel aus dem Metall und/oder dem Metalloxid mehr als 50 Vol.% des Feststoffvolumens des Speicherelements beträgt. Storage element according to one of claims 1 to 6, characterized in that a volume fraction of the particles of the metal and / or the metal oxide is more than 50 vol.% Of the solid volume of the storage element. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenanteil des Mischionenleiters 10 bis 50 Vol.% des Feststoffvolumens des Speicherelements beträgt. Storage element according to one of claims 1 to 7, characterized in that a volume fraction of the mixed ion conductor is 10 to 50 vol.% Of the solids volume of the storage element. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus dem Metall und/oder Metalloxid aus Fe bzw. FexOy, Ni bzw. NiO, Mn bzw. MnO2 ausgebildet sind. Storage element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the particles of the metal and / or metal oxide of Fe or Fe x O y , Ni or NiO, Mn or MnO 2 are formed. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Matrix aus einer Oxidkeramik, insbesondere ZrO2, MgO oder AlsO3 ausgebildet ist. Memory element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ceramic matrix of an oxide ceramic, in particular ZrO 2 , MgO or Al s O 3 is formed.
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