[發明專利]一種NiO/質子電解質復合薄膜電極結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201711251421.1
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108154950A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 張華;李帥;呂琴麗;王樹茂
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種NiO/質子電解質復合薄膜電極結構，其特征在于，包括多孔基底，氧化物陶瓷隔離層和NiO/質子電解質復合電極層，所述多孔基底為支撐，其上覆有薄膜化的氧化物陶瓷隔離層和NiO/質子電解質復合電極層。

2.根據權利要求1所述的電極結構，其特征在于，所述多孔基底包括：多孔金屬基底、多孔陶瓷基底以及兩者的混合物。

3.根據權利要求1所述的電極結構，其特征在于，所述氧化物陶瓷隔離層含有ZrO₂、Cr₂O₃、TiO₂、Y₂O₃、MgO，其厚度為0.3μm～50μm。

4.根據權利要求1所述的電極結構，其特征在于，所述NiO/質子電解質復合電極層包括NiO、質子電解質和形孔劑。

5.根據權利要求4所述的電極結構，其特征在于，所述質子電解質為鈣鈦礦相質子電解質，包括：BaCeO₃、SrCeO₃、BaZrO₃、SrZrO₃、CaZrO₃，以及經過一種或多種元素摻雜的上述化合物。

6.根據權利要求1所述的電極結構，其特征在于，所述NiO/質子電解質復合電極層的厚度為0.5μm～50μm。

7.權利要求1所述的NiO/質子電解質復合薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述氧化物陶瓷隔離層通過漿料涂覆法、磁控濺射、溶膠凝膠法或等離子噴涂方法制備。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述NiO/質子電解質復合電極層由漿料涂覆法制備：其中所述質子電解質是由溶膠凝膠-自蔓延燃燒法得到的粉體，所述NiO與質子電解質的質量比為70:30～50:50，形孔劑與(NiO+質子電解質)的質量比為0～30％。

9.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，將NiO、質子電解質、形孔劑按照質量進行配比，對配好的物料加入有機溶劑和分散劑，進行高速濕磨1～48h；然后再加入粘結劑，繼續濕磨1～48h，得到漿料，然后通過流延、提拉或旋涂方法將漿料均勻施加在基體表面，最后通過700～1200℃高溫燒結4～12h獲得復合薄膜電極。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述形孔劑為石墨或淀粉，所述有機溶劑為二甲苯和乙醇，所述分散劑為聚醚酰亞胺，所述粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛。