[發(fā)明專利]非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池的制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110227090.4 | 申請日： | 2011-08-09 |
| 公開（公告）號： | CN102332592A | 公開（公告）日： | 2012-01-25 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王海輝;周笛雄;彭舒軍;魏嫣瑩 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | H01M8/10 | 分類號： | H01M8/10;H01M4/88 |
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| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 對稱 中空 纖維 固體 氧化物 燃料電池 制備 方法 | ||
1.非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
（1）將聚乙烯吡咯烷酮溶解在N-甲基吡咯烷酮中，加入聚醚砜，攪拌至溶解，加入陽極材料粉體，攪拌10~20h，得到混合均勻的紡織液；向紡織設備的噴絲頭的內(nèi)環(huán)中注入凝膠液，向水槽中注入去離子水，將紡織液注入紡織設備的反應罐中，抽真空0.5~2h后，在壓強為80~120kPa的N2驅(qū)動下，紡織液通過噴絲頭成型并進入水槽中，在去離子水中放置24~72?h得到管狀的非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池陽極生胚；
所述聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和聚醚砜的質(zhì)量比為1:（20~50）:（6~20），所述陽極材料粉體與聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和聚醚砜三者的質(zhì)量之和的比值為1:（0.5~2）；
（2）將步驟（1）得到的管狀的非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池陽極生胚剪切為5~10cm，干燥，于1200~1300℃煅燒1~4h，同時以5~20mL/min的空氣吹掃，煅燒結(jié)束，冷卻，得到非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池陽極支撐體；
（3）將電解質(zhì)粉體加入有機溶劑中，超聲30~120min得到電解質(zhì)漿料，將步驟（2）得到的非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池陽極支撐體浸涂到電解質(zhì)漿料中，重復浸涂3~10次，每次浸涂時間為5~20s，每次浸涂后在空氣中自然干燥，浸涂結(jié)束，晾干后在600~700℃煅燒1~3h，再以1~3℃/min的升溫速率將溫度升至1400~1500℃，燒結(jié)3~5?h，冷卻，得到致密的非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池電解質(zhì)層；
（4）將復合陰極粉體加入有機溶劑中，超聲30~120min得到陰極刷涂液，將陰極刷涂液均勻刷涂在步驟（3）得到的非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池電解質(zhì)層上，重復刷涂2~5次，每次刷涂后在空氣中自然干燥20~40s，刷涂結(jié)束，于空氣中自然干燥，得到復合陰極層；
（5）將陰極集流粉體加入有機溶劑中，超聲30~120min得到陰極集流液，再將陰極集流液均勻刷涂在步驟（4）得到的復合陰極層上，重復刷涂2~5次，每次刷涂后在空氣中自然干燥20~40s，刷涂結(jié)束，于800~1100℃煅燒1~3?h，冷卻，得到非對稱中空纖維型固體氧化物燃料電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述陽極材料粉體為氧化鎳和電解質(zhì)粉體的混合物，所述電解質(zhì)粉體在混合物中的質(zhì)量百分含量為40~60%；所述電解質(zhì)粉體為釔穩(wěn)定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述電解質(zhì)粉體為釔穩(wěn)定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物，所述電解質(zhì)粉體與有機溶劑的質(zhì)量比為（5~20）:100。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述復合陰極粉體與有機溶劑的質(zhì)量比為（30~50）:100，所述復合陰極粉體為鈣鈦礦型氧化物和電解質(zhì)粉體的混合物，所述電解質(zhì)粉體在混合物中的質(zhì)量百分含量為40~60%；
所述鈣鈦礦型氧化物為La0.8Sr0.2MnO3-δ、Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ或La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ；所述電解質(zhì)粉體為釔穩(wěn)定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）中，所述陰極集流粉體為鈣鈦礦型氧化物；所述陰極集流粉體與有機溶劑的質(zhì)量比為（30~50）:100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述有機溶劑為乙醇、乙二醇、乙基纖維素、松油醇或丙酮中的兩種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）中，所述有機溶劑為乙醇、乙二醇、松油醇、聚乙烯醇縮丁醛或丙酮中的兩種以上。
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