[發明專利]一種陰極支撐的管式固體氧化物燃料電池的制備方法

有效

• 申請號: 200910046969.1
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN101577340A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 趙春花;王紹榮;劉仁柱;王振榮;錢繼勤;聶懷文
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種陰極支撐管式固體氧化物燃料電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)將陰極粉體、陽極粉體分別中加入有機溶劑、分散劑、造孔劑、粘結劑、增塑劑球磨混合，分別得到陰極漿料和陽極漿料；

將電解質粉體中加入有機溶劑、分散劑、粘結劑、增塑劑球磨混合，得到電解質漿料；

(2)將模管浸入陰極漿料中，重復浸漬數次得到陰極支撐體，干燥后浸漬電解質漿料；將管狀素坯從膜管上取下后，預燒；

(3)預燒后浸漬陽極漿料得到陽極層，經共燒結得到陰極支撐電池單管；

所述電解質粉體選用螢石型Y_xZr_1-xO₂、Sc_xZr_1-xO₂，0.03≤x≤0.15或者Sm_xCe_1-xO₂、Gd_xCe_1-xO₂，0.1≤x≤0.3；

所述陰極粉體選用具有鈣鈦礦結構的(La，Sr)MnO₃，(La，Sr)FeO₃，(La，Sr)CoO₃；或者選用陰極粉料與電解質的混合物構成復合陰極；

所述陽極選用NiO，CuO，(La，Y)_xSr_1-xTiO₃，0≤x≤0.6，以及(La，Sr)(Cr，Mn)O₃與上述電解質的混合物；

所述有機溶劑為乙醇、丙酮或丁酮中的一種或幾種，選用幾種有機溶劑時，相互間的添加量沒有特定比值關系；

所述分散劑選用三乙醇胺(TEA)；

所述造孔劑選用石墨或淀粉；

所述粘結劑選用聚乙烯縮丁醛(PVB)；

所述增塑劑選用聚乙烯醇(PEG)和鄰苯二甲酸二丁酯(DOP)。

2.一種陰極支撐管式固體氧化物燃料電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)將陰極粉體、電解質粉體、陽極粉體中加入有機溶劑、分散劑、造孔劑、粘結劑、增塑劑球磨混合，得到各自漿料；

(2)將模管浸入陰極漿料，重復浸漬數次得到陰極支撐體，干燥后依次浸漬電解質漿料和陽極層漿料，得到單管素坯；

(3)將管狀素坯從膜管上取下，經一次燒結得到電池單管；

所述電解質粉體選用螢石型Y_xZr_1-xO₂、Sc_xZr_1-xO₂，0.03≤x≤0.15或者Sm_xCe_1-xO₂、Gd_xCe_1-xO₂，0.1≤x≤0.3；

所述陰極粉體選用具有鈣鈦礦結構的(La，Sr)MnO₃，(La，Sr)FeO₃，?(La，Sr)CoO₃；或者選用陰極粉料與電解質的混合物構成復合陰極；

所述陽極選用NiO，CuO，(La，Y)_xSr_1-xTiO₃，0≤x≤0.6，以及(La，Sr)(Cr，Mn)O₃與上述電解質的混合物；

所述有機溶劑為乙醇、丙酮或丁酮中的一種或幾種，選用幾種有機溶劑時，相互間的添加量沒有特定比值關系；

所述分散劑選用三乙醇胺(TEA)；

所述造孔劑選用石墨或淀粉；

所述粘結劑選用聚乙烯縮丁醛(PVB)；

所述增塑劑選用聚乙烯醇(PEG)和鄰苯二甲酸二丁酯(DOP)。

3.按照權利要求1或2所述的一種陰極支撐管式固體氧化物燃料電池的制備方法，其特征在于步驟(1)中漿料的配制過程分為兩步，首先在各功能層粉料中加入有機溶劑、分散劑、造孔劑，球磨混合1-2h；然后加入粘結劑和增塑劑，球磨2-3h。