[發(fā)明專利]用于固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極及其制造方法，以及用于燃料電池的電解質(zhì)層-電極接合體的制造方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201580062497.2 | 申請(qǐng)日： | 2015-07-21 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107112545B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-05-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 野田陽(yáng)平;真島正利;俵山博匡;水原奈保;平巖千尋;東野孝浩 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/88 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/88;H01M4/86;H01M8/02;H01M8/12 |
| 代理公司： | 北京瑞盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11300 | 代理人： | 劉昕 |
| 地址： | 日本國(guó)大阪府大阪*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 固體 氧化物 燃料電池 陽(yáng)極 及其 制造 方法 以及 電解質(zhì) 電極 接合 | ||
本發(fā)明提供了一種能夠提高固體氧化物燃料電池輸出的陽(yáng)極的制造方法。用于固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極的制造方法包括：第一步驟，將包含具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的鈣鈦礦氧化物和鎳化合物的混合物進(jìn)行成型；以及第二步驟，在含有50體積％以上的氧氣的氣氛下，在1100℃至1350℃下燃燒在第一步驟中獲得的成型物以形成陽(yáng)極。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極，特別是涉及一種對(duì)于陽(yáng)極制造方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)
具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的鈣鈦礦氧化物在中溫范圍表現(xiàn)出高傳導(dǎo)性，是一種用于制造中溫燃料電池的固體電解質(zhì)的潛在材料。為了燒結(jié)鈣鈦礦氧化物以形成固體電解質(zhì)，需要高溫下的熱處理。
固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極(燃料電極)包含作為催化劑的Ni成分，并進(jìn)一步包含固體電解質(zhì)以抑制Ni成分顆粒的聚集和調(diào)節(jié)熱膨脹率。包含固體電解質(zhì)和Ni成分的陽(yáng)極一般通過(guò)混合固體電解質(zhì)和氧化鎳，并將得到的混合物共燒結(jié)而形成。
非專利文獻(xiàn)1描述了在空氣中，將包含NiO和BaZryCe0.8-yY0.2O3-δ的小球在1450℃下燃燒5小時(shí)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1：Journal of Power Sources 193(2009)pp 400-407
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
然而，如非專利文獻(xiàn)1所述，當(dāng)鈣鈦礦氧化物用于陽(yáng)極并在高溫下進(jìn)行共燒結(jié)時(shí)，氧化鎳發(fā)生聚集。氧化鎳的粒徑由聚集而增大，陽(yáng)極中的三相界面減少，反應(yīng)電阻增大，因而不能獲得高輸出。相反，如果降低共燒結(jié)的溫度以抑制氧化鎳的聚集，將難以進(jìn)行鈣鈦礦氧化物的燒結(jié)，直流電阻增大，因而不能獲得高輸出。
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高固體氧化物燃料電池的輸出的陽(yáng)極、一種陽(yáng)極的制造方法，以及一種用于燃料電池的電解質(zhì)層-電極接合體。
解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極的制造方法，該方法包括：第一步驟，將包含具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的鈣鈦礦氧化物和鎳化合物的混合物進(jìn)行成型；以及第二步驟，在含有50體積％以上氧氣的氣氛下，在1100℃至1350℃下燃燒在第一步驟中獲得的成型物以形成陽(yáng)極。
本發(fā)明的另一方面涉及由上述方法獲得的用于固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于燃料電池的電解質(zhì)層-電極接合體的制造方法，該電解質(zhì)層-電極接合體包括固體電解質(zhì)層和支承固體電解質(zhì)層的陽(yáng)極，該方法包括：
步驟A：將包含具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的鈣鈦礦氧化物和鎳氧化物的混合物進(jìn)行成型；
步驟B：在步驟A中得到的成型物的其中一個(gè)主表面上用漿料形成涂膜，該漿料包含具有質(zhì)子傳導(dǎo)性的鈣鈦礦氧化物；以及
步驟C：在含有50體積％以上的氧氣的氣氛下，在1100℃至1350℃下，燃燒其上具有涂膜的成型物，以從成型物生成陽(yáng)極，從涂膜生成固體電解質(zhì)層，并使所述陽(yáng)極和所述固體電解質(zhì)層一體化。
技術(shù)效果
根據(jù)本發(fā)明，可以抑制反應(yīng)電阻和/或直流電阻的增大，并增加固體氧化物燃料電池的輸出。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制造方法而得到的包括陽(yáng)極或電解質(zhì)層-電極接合體的電池結(jié)構(gòu)體的剖視示意圖。
圖2是包括圖1的電池結(jié)構(gòu)體的燃料電池的剖視示意圖。
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