[發(fā)明專利]一種高性能平板固體氧化物燃料單電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310410860.8
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103474687A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓達(dá);王紹榮;占忠亮;袁春;周真一;李軍良;劉亞迪;駱婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;H01M8/02
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種高性能平板固體氧化物燃料單電池的制備方法，其特征在于，包括：

將支撐電極膜片與電解質(zhì)膜片疊加后在真空條件下熱壓形成第一復(fù)合膜片；

將非支撐電極膜片與復(fù)型膜片疊加后熱壓形成第二復(fù)合膜片；

將所述第一復(fù)合膜片的電解質(zhì)一面與所述第二復(fù)合膜片的非支撐電極一面相接觸地疊加后熱壓形成單電池素坯；以及

將所述單電池素坯燒結(jié)以制成單電池，在所述燒結(jié)過程中所述復(fù)型膜片被燃盡；

其中，所述支撐電極膜片形成陽極膜片且所述非支撐電極膜片形成陰極膜片，或者所述支撐電極膜片形成陰極膜片且所述非支撐電極膜片形成陽極膜片；

所述復(fù)型膜片由在200～1450℃之間能夠燃盡的物質(zhì)組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述支撐電極膜片、電解質(zhì)膜片、非支撐電極膜片、和/或復(fù)型膜片采用流延法制備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述支撐電極膜片的平板面積比所述非支撐電極膜片的平板面積大。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述非支撐電極膜片與所述復(fù)型膜片的厚度比為（1～3）：10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述支撐電極膜片和/或所述非支撐電極膜片是由電解質(zhì)材料構(gòu)成的多孔電解質(zhì)骨架、由電極活性材料構(gòu)成的多孔電極骨架、和由電解質(zhì)材料與電極活性材料復(fù)合而成的多孔復(fù)合電極骨架中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述電解質(zhì)材料為鍶鎂共摻雜的鎵酸鑭、釔穩(wěn)定的氧化鋯、鈧穩(wěn)定的氧化鋯、摻雜氧化鉍或其它鉍系氧化物、摻雜氧化鈰、硅（鍺酸鑭）、鈣鐵礦結(jié)構(gòu)（Ba2In2O5）或其摻雜氧化物、和/或鈰酸鋇。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在200～1450℃之間能夠燃盡的物質(zhì)包括石墨、碳粉、淀粉或其它任何有機(jī)粉體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述支撐電極膜片的厚度為100μm～400μm，孔隙率為30%～80%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述非支撐電極膜片的厚度為5μm～100μm，孔隙率為30%～80%。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓是于50～90℃在1000～5000PSI的壓力下熱壓5～25分鐘。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)是在1200～1500℃燒結(jié)2～24小時(shí)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述支撐電極膜片、非支撐電極膜片、和/或復(fù)型膜片是由一層以上的各自的單層坯體疊加的結(jié)構(gòu)。