[發(fā)明專利]基于Ag-SrTiO3

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711200381.8
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107946618B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 全桂英;陳釘;宋雨薔;張晶晶;田冬
• 申請（專利權(quán)）人: 淮南師范學(xué)院
• 主分類號: H01M8/12
• 分類號: H01M8/12;H01M4/86;H01M4/88;B82Y30/00
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 周小麗

1.一種基于Ag-SrTiO₃電極的對稱SOFC的制備方法，其特征在于：包括電解質(zhì)、陰極和陽極，所述陰極和所述陽極分別涂覆于所述電解質(zhì)兩側(cè)，所述電解質(zhì)為Ce_0.8Gd_0.2O_1.9，所述陰極和所述陽極均為Ag-SrTiO₃電極，所述Ag-SrTiO₃電極以粉體Ag-SrTiO₃為原料，所述粉體Ag-SrTiO₃是按照銀占金屬元素的質(zhì)量比為5-20wt％將Ag⁺還原為納米Ag顆粒修飾SrTiO₃得到的，所述的制備方法包括以下步驟：

(一)粉體的制備

(1)檸檬酸自蔓延燃燒法制備SrTiO₃粉體：稱取Sr(NO₃)₃于燒杯中，用去離子水溶解后加入相應(yīng)體積的鈦酸丁酯，再加入檸檬酸，然后加入15-20ml氧化劑HNO₃，用玻璃棒攪拌至顆粒溶解，用氨水調(diào)節(jié)pH為7-9，再攪拌至溶液澄清；轉(zhuǎn)移溶液至蒸發(fā)皿，將蒸發(fā)皿置于電爐上加熱濃縮溶液，直至發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)，將粉體煅燒1000-1100℃保溫3-4h制得初始粉體SrTiO₃；

(2)水熱法制備Ag-SrTiO₃粉體：采用水熱法將Ag⁺還原為納米Ag顆粒修飾SrTiO₃，制得粉體Ag-SrTiO₃；

(3)檸檬酸自蔓延燃燒法制備電解質(zhì)Ce_0.8Gd_0.2O_1.9粉體：分別稱取Gd(NO₃)₃和Ce(NO₃)₃加入去離子水溶解，再加入檸檬酸，然后加入15-20ml氧化劑HNO₃，攪拌至顆粒溶解，用氨水調(diào)節(jié)pH為7-9，再攪拌至溶液澄清，轉(zhuǎn)移溶液至蒸發(fā)皿，將蒸發(fā)皿置于電爐上加熱濃縮溶液，直至發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)，將粉體煅燒700-800℃保溫3-4h制得初始粉體Ce_0.8Gd_0.2O_1.9；

(二)對稱電極的制備

(a)Ag-SrTiO₃電極漿料的制備：分別稱取步驟(2)中制備的所述粉體Ag-SrTiO₃和步驟(3)中制備的所述Ce_0.8Gd_0.2O_1.9粉體按質(zhì)量比1：1的比例加入瑪瑙研缽中，再稱取質(zhì)量為上述粉體的2倍的粘結(jié)劑，加入瑪瑙研缽中研磨2-3h，得到電極漿料備用；

(b)電解質(zhì)Ce_0.8Gd_0.2O_1.9片的制備：稱取研磨均勻的步驟(3)中所述粉體Ce_0.8Gd_0.2O_1.9壓出圓片，最后在馬弗爐中1400-1500℃燒結(jié)5-6h得到Ce_0.8Gd_0.2O_1.9電解質(zhì)片；

(c)單電池的制備：分別將步驟(a)中制備的所述電極漿料均勻的涂覆在步驟(b)中燒結(jié)的所述Ce_0.8Gd_0.2O_1.9電解質(zhì)片的兩面作對稱電池，陰極和陽極分別重復(fù)涂刷4次，置于烘箱中烘干，最后在馬弗爐中800-900℃煅燒3-4h；再將導(dǎo)電銀漿均勻的涂覆在對稱電池的陰陽極上，置于烘箱中烘干，得到單電池；

(三)單電池的組裝

采用導(dǎo)電膠為封接劑，將步驟(c)中制備的單電池封裝在一尺寸相當(dāng)?shù)闹鞴芤欢?，用銀線作為陰極和陽極電流引線，得到基于Ag-SrTiO₃電極的對稱SOFC。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Ag-SrTiO₃電極的對稱SOFC的制備方法，其特征在于：所述粉體Ag-SrTiO₃是按照銀占金屬元素的質(zhì)量比為15wt％將Ag⁺還原為納米Ag顆粒修飾SrTiO₃得到的。