[發(fā)明專利]多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110067097.4
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102136315A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊春;余毅;賃敦敏;余江;徐成剛;高道江;趙治國
• 申請（專利權(quán)）人: 四川師范大學(xué)
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;C04B35/491;B32B18/00;B32B15/04;B32B33/00
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;肖睿澤

1.一種多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極，其特征在于包括至少兩片重疊放置的陶瓷片(1)，相鄰兩陶瓷片(1)之間為“LNO導(dǎo)電緩沖層(2)/Ag電極層(3)/LNO導(dǎo)電緩沖層(2)”，位于頂部和底部的陶瓷片(1)表面依次覆蓋LNO導(dǎo)電緩沖層(2)、Ag電極層(3)，LNO導(dǎo)電緩沖層(2)端面的形狀和面積與陶瓷片(1)端面的形狀和面積相同，Ag電極層(3)端面的形狀和面積與LNO導(dǎo)電緩沖層(2)端面的形狀和面積相同，所述陶瓷片(1)與LNO導(dǎo)電緩沖層(2)之間、LNO導(dǎo)電緩沖層(2)與Ag電極層(3)之間通過燒結(jié)成為一體化結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極，其特征在于LNO導(dǎo)電緩沖層(2)的厚度為200納米～300納米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極，其特征在于Ag電極層(3)的厚度為20微米～100微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極，其特征在于陶瓷片(1)由摻鑭鋯鈦酸鉛或鋯鈦酸鉛制作。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極，其特征在于陶瓷片(1)由摻鑭鋯鈦酸鉛或鋯鈦酸鉛制作。

6.一種多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極的制備方法，其特征在于工藝步驟如下：

(1)陶瓷片的表面處理

首先將陶瓷片進行拋光，然后依次進行手工清洗和超聲波清洗；

(2)LNO前軀體溶液的制備

以醋酸鎳和硝酸鑭為溶質(zhì)、以去離子水和冰醋酸為溶劑、以聚乙烯醇為螯合劑配制LNO前驅(qū)體溶液，醋酸鎳與硝酸鑭的摩爾比為1∶1，去離子水與冰醋酸的體積比為1∶3～5；將醋酸鎳放入反應(yīng)容器并加入冰醋酸，在常壓、室溫下攪拌直至醋酸鎳完全溶解，然后加入硝酸鑭并在攪拌下升溫至60℃～70℃加入去離子水，當(dāng)硝酸鑭完全溶解后，在攪拌下升溫至70℃～80℃加入聚乙烯醇，聚乙烯醇的加入量以醋酸鎳、硝酸鑭、去離子水、冰醋酸形成的溶液為基準(zhǔn)，每升所述溶液加入聚乙烯醇10g～45g；當(dāng)聚乙烯醇完全溶解后，通過蒸發(fā)溶劑或添加溶劑的方式調(diào)節(jié)所述溶液的濃度，使所述溶液中LNO的含量為0.1mol/L～0.3mol/L，繼后經(jīng)過濾除雜，即獲LNO前軀體溶液；

(3)第一種單元體的制備

第一種單元體由陶瓷片、分別覆蓋在陶瓷片兩端面上的LNO導(dǎo)電緩沖層和覆蓋在一個LNO導(dǎo)電緩沖層上的Ag電極層組成；

①采用旋轉(zhuǎn)甩膠法將步驟(2)所制備的LNO前軀體溶液涂敷在經(jīng)步驟(1)處理后的陶瓷片的兩端面上形成LNO濕膜并進行熱處理形成LNO導(dǎo)電緩沖層，熱處理采用逐層處理的方法，即每涂敷一層LNO濕膜進行一次熱處理，每層LNO濕膜的熱處理操作相同，旋轉(zhuǎn)甩膠與熱處理的次數(shù)以LNO膜的厚度達到200納米～300納米為限，當(dāng)最后一次熱處理完成后，在600℃～850℃保溫20min～60min，然后隨爐冷卻至室溫；

②將銀漿漿料采用300目～350目絲網(wǎng)全面積印刷至一個LNO導(dǎo)電緩沖層上，每印刷一次、對該次印刷所獲濕片在80℃～100℃下干燥5min～15min，印刷的次數(shù)和對濕片的干燥次數(shù)以Ag電極層的厚度達到20微米～100微米為限；

(4)第二種單元體的制備

第二種單元體由陶瓷片、分別覆蓋在陶瓷片兩端面上的LNO導(dǎo)電緩沖層和分別覆蓋在兩LNO導(dǎo)電緩沖層上的Ag電極層組成；

①采用旋轉(zhuǎn)甩膠法將步驟(2)所制備的LNO前軀體溶液涂敷在經(jīng)步驟(1)處理后的陶瓷片的兩端面上形成LNO濕膜并進行熱處理形成LNO導(dǎo)電緩沖層，熱處理采用逐層處理的方法，即每涂敷一層LNO濕膜進行一次熱處理，每層LNO濕膜的熱處理操作相同，旋轉(zhuǎn)甩膠與熱處理的次數(shù)以LNO膜的厚度達到200納米～300納米為限，當(dāng)最后一次熱處理完成后，在600℃～850℃保溫20min～60min，然后隨爐冷卻至室溫；

②將銀漿漿料采用300目～350目絲網(wǎng)全面積印刷至兩LNO導(dǎo)電緩沖層上，每印刷一次、對該次印刷所獲濕片在80℃～100℃下干燥5min～15min，印刷的次數(shù)和對濕片的干燥次數(shù)以Ag電極層的厚度達到20微米～100微米為限；

(5)單元體的組合與燒結(jié)

以一個第二種單元體為底片，將一個或一個以上的第一種單元體疊放在第二種單元體上形成多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極的坯體，然后將所述坯體放入帶壓力裝置的燒結(jié)爐中，在向坯體軸向施加1MPa～3MPa壓力的條件下升溫至750℃～850℃燒結(jié)20min～60min，繼后隨爐冷卻至室溫，即獲多層陶瓷全面積LNO/Ag/LNO復(fù)合電極。