[發明專利]一種U型中空纖維固體氧化物燃料電池的制備方法有效
| 申請號: | 201110227092.3 | 申請日: | 2011-08-09 |
| 公開(公告)號: | CN102306817A | 公開(公告)日: | 2012-01-04 |
| 發明(設計)人: | 王海輝;周笛雄;彭舒軍;魏嫣瑩 | 申請(專利權)人: | 華南理工大學 |
| 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 |
| 地址: | 510640 廣*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
| 權利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 中空 纖維 固體 氧化物 燃料電池 制備 方法 | ||
1.一種U型中空纖維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24~72h得到管狀的中空纖維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量之和的比值為1:(0.5~2);
(2)將步驟(1)得到的管狀的中空纖維陽極生胚按10~20cm剪切,干燥12~36h,在馬弗爐中以0.3~1℃/min的升溫速率將爐溫升至900~1000℃后煅燒2h,自然冷卻后,在管式爐中用吊式燒結法于1200~1300℃煅燒1~4h,得到U型中空纖維固體氧化物陽極支撐體;
(3)將電解質粉體加入到有機溶劑中,球磨15~30h得到電解質漿料,將步驟(2)得到的U型中空纖維固體氧化物陽極支撐體浸涂到電解質漿料中,重復浸涂5~10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3~5?h,冷卻,得到致密的U型中空纖維固體氧化物燃料電池電解質層;
(4)將復合陰極粉體加入有機溶劑中,球磨15~30h得到陰極刷涂液,將陰極刷涂液均勻刷涂在步驟(3)得到的U型中空纖維固體氧化物燃料電池電解質層上,重復刷涂3~6次,每次刷涂后在空氣中自然干燥20~40s,刷涂結束,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,球磨15~30h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3~6次,每次刷涂后在空氣中自然干燥20~40s,刷涂結束,于800~1100℃煅燒1~3h,冷卻,得到U型中空纖維固體氧化物燃料電池。
2.根據權利要求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粉體的混合物,所述電解質粉體在混合物中的質量百分含量為40~60%;所述電解質粉體為釔穩定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述干燥為懸掛干燥,即在重力條件下,在干燥空氣中自然干燥。
4.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述電解質粉體為釔穩定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物,所述電解質粉體與有機溶劑的質量比為(5~20):100。
5.根據權利要求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粉體的混合物,所述電解質粉體在混合物中的質量百分含量為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;所述電解質粉體為釔穩定的氧化鋯、釓摻雜的氧化鈰或鑭鎵基鈣鈦礦型氧化物。
6.根據權利要求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量比為(30~50):100。
7.根據權利要求4~6之一所述的制備方法,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。
8.根據權利要求7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、乙基纖維素、松油醇或丙酮中的兩種以上。
9.根據權利要求8所述的制備方法,其特征在于,步驟(6)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。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息,商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于華南理工大學,未經華南理工大學許可,擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作,請聯系【客服】
本文鏈接:http://www.szxzyx.cn/pat/books/201110227092.3/1.html,轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 上一篇:再現裝置、再現方法、程序
- 下一篇:紡錘形磷酸鐵鋰納米束及其制備方法





