[發明專利]一種直接碳固體氧化物燃料電池

有效

• 申請號: 200910192848.8
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101694883A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 劉江;唐玉寶;隋靜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;H01M4/86;H01M4/88;B01J23/745;B01J23/75;B01J23/755;B01J23/72
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種直接碳固體氧化物燃料電池，包括電解質管支撐體、多孔陽極膜、多孔陰極膜、 粉體碳、封接材料和導氣管；其特征在于：所述電解質管支撐體為一端封閉的管狀結構， 電解質管支撐體的管狀內壁設有多孔陽極膜，外壁設有多孔陰極膜；多孔陰極膜距離電解 質管支撐體管狀的開口端3mm以上，以避免陰極和陽極在電解質管開口處短接；粉體碳位 于電解質管支撐體的多孔陽極膜內，導氣管封接在電解質管支撐體的開口端；電解質管支 撐體的開口端與導氣管通過耐高溫的封接材料密封；

所述電解質管支撐體的材料為釔穩定化的氧化鋯，采用注漿成型法或浸漬法制備，在 1600℃下空氣中燒結4h形成；所述多孔陽極膜由釓或釤穩定化氧化鈰和銀粉的混合物作 為陽極材料涂刷在電解質管支撐體的內壁，在600-820℃下空氣中燒結2h形成，其中，銀 粉占混合物質量的45％-60％；多孔陰極膜為SOFC陰極材料或者銀粉，采用涂刷或噴涂法 制備在電解質管支撐體的外壁，在600℃下空氣中燒結2h形成；

所述粉體碳為石墨粉、活性碳、焦碳、碳黑或木炭。

2.根據權利要求1所述的直接碳固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述陽極材料是 由釓或釤穩定化氧化鈰和銀粉混合后形成混合物，按照質量比1∶1加入有機粘結劑制備成 陽極漿料，所述有機粘結劑由乙基纖維素和松油醇按照質量比1∶9混合組成。

3.根據權利要求1或2所述的直接碳固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述的粉體 碳中還包括Bouduard反應的催化劑；Bouduard反應催化劑占粉體碳和Bouduard反應催化 劑混合物質量的2-20％；所述Bouduard反應催化劑為Fe、Co、Ni或Cu；制備時，將Fe、 Co、Ni或Cu的硝酸鹽與粉體碳充分混合，干燥后置于石英管中，在Ar氣、N₂氣或He氣 保護下加熱到相應金屬硝酸鹽的分解溫度以上的溫度，使硝酸鹽分解，得到粉體碳與 Bouduard反應催化劑的混合物。

4.根據權利要求1所述的直接碳固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述的耐高溫的 封接材料為DAD-87銀導電膠。

5.根據權利要求1所述的直接碳固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述的導氣管為 耐高溫抗氧化材料制成的管。

6.根據權利要求5所述的直接碳固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述的耐高溫抗 氧化材料制成的管為石英管或陶瓷管。