[發(fā)明專(zhuān)利]一種低電阻率固體氧化物燃料電池電極及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711022071.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107819131A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司鳳占;邵麟;符顯珠;駱靜利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/86
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/86
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及一種低電阻率固體氧化物燃料電池電極及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于電池電極性能的提高策略主要集中在新材料的開(kāi)發(fā)和電極修飾材料的納米化方面，而在電極修飾材料納米化的制備過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)600 ^oC以上的高溫煅燒步驟，這給電極修飾材料的分散和納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)較大不利影響，從而導(dǎo)致電池電極的催化性能較差、電阻率較高。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低電阻率固體氧化物燃料電池電極及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的燃料電池電極的催化性能較差、電阻率較高的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，包括步驟：

A、按照預(yù)定摩爾比例將Sr(NO₃)₂、Y(NO₃)₃?6H₂O、Co(NO₃)₃?6H₂O和尿素加入混合溶劑中，混合均勻得到修飾材料前驅(qū)體溶液；

B、將所述修飾材料前驅(qū)體溶液滴加到預(yù)先制備好的電極多孔層表面，并在真空條件下，置于烘箱中進(jìn)行烘干處理；

C、對(duì)烘干處理后的電極進(jìn)行200-600 ^oC的煅燒處理，得到低電阻率固體氧化物燃料電池電極。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述Sr(NO₃)₂、Y(NO₃)₃?6H₂O、Co(NO₃)₃?6H₂O和尿素的摩爾質(zhì)量比為 0.9:0.1:1:10。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述混合溶劑包括乙醇和去離子水，所述乙醇和去離子水的體積比為3:5。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述修飾材料前驅(qū)體溶液中，金屬離子的濃度為0.5 M。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述步驟B具體包括：

對(duì)固體氧化物燃料電池電介質(zhì)材料中的一種或多種進(jìn)行壓片處理，然后在1400-1500^oC條件下煅燒8-12h，得到電極電解質(zhì)層；

在固體氧化物燃料電池電介質(zhì)材料中的一種或多種中加入造孔劑和粘結(jié)劑混合均勻，然后依次在400^oC下煅燒1h，600^oC下煅燒1h，1100^oC下煅燒4h，得到電極多孔層；

將所述電極多孔層疊放在所述電極電解質(zhì)層上，得到固體氧化物燃料電池電極。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述固體氧化物染料電池電解質(zhì)材料包括、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯和Sm₂O₃摻雜的CeO₂，其中，的取值范圍為0.01-0.2。

所述的低電阻率固體氧化物燃料電池電極的制備方法，其中，所述造孔劑為PMMA、碳酸氫銨、PVP、PEG和PVA中的一種或多種。

所述的低電阻率固體氧化物染料電池電極的制備方法，其中，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹(shù)脂。

所述的低電阻率固體氧化物染料電池電極的制備方法，其中，所述步驟C之后還包括：

D、對(duì)煅燒處理后的電極進(jìn)行稱(chēng)量，重復(fù)步驟B－步驟C，直到電極表面的修飾材料載量達(dá)到預(yù)定目標(biāo)載量。

一種低電阻率固體氧化物燃料電池電極，其中，采用上述任一所述的制備方法制備而成。

有益效果：本發(fā)明通過(guò)Sr(NO₃)₂、Y(NO₃)₃?6H₂O、Co(NO₃)₃?6H₂O和尿素等原材料配制成特定的修飾材料對(duì)燃料電池電極進(jìn)行修飾，所述修飾材料中的尿素既可以作為分散劑同時(shí)還可以在煅燒過(guò)程中作為分解燃料幫助成相，從而避免高溫?zé)Y(jié)過(guò)程，防止修飾材料發(fā)生團(tuán)聚，從而使得本發(fā)明制備的燃料電池具有分散性好、催化活性強(qiáng)以及電阻率較低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明