[發明專利]一種固體氧化物燃料電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810243395.6
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108630949B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 陳爍爍;邱基華
• 申請（專利權）人: 潮州三環（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

1.一種固體氧化物燃料電池，其特征在于，包括：

至少一層陽極層；

至少一層陰極層；

設于所述陽極層和所述陰極層之間的電解質層；

其中，所述陽極層和/或陰極層為多孔結構；

所述陽極層和/或陰極層的多孔結構中含有金屬氧化物納米顆粒；

所述的固體氧化物燃料電池的制備方法，包括如下步驟：

(1)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入陰極材料中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(2)陰極層燒制：在已燒制陽極和電解質的半電池上使用步驟(1)所得的陰極材料進行沉積并燒制，使得在電池的陰極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；

或者：

(1)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入已燒制好陽極、電解質及陰極的電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(2)熱處理：對步驟(1)所得的電池進行熱處理，使得在電池的陰極及陽極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；所述熱處理的溫度低于1000℃；

或者：

(1)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入已燒制陽極和電解質的半電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(2)陰極層燒制：對步驟(1)所得的半電池進行沉積陰極層并燒制，使得在電池的陽極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；

或者：

(1)陽極層燒制：在燒制好的電解質上進行沉積陽極層并燒制，得到半電池；

(2)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入步驟(1)所得的半電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(3)陰極層燒制：對步驟(2)所得的半電池進行沉積陰極層并燒制，使得在電池的陽極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；

或者：

(1)陰極層燒制：在燒制好的電解質上進行沉積陰極層并燒制，得到半電池；

(2)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入步驟(1)所得的半電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(3)陽極層燒制：對步驟(2)所得的半電池進行沉積陽極層并燒制，使得在電池的陰極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；

或者：

(1)陽極層燒制：在燒制好的電解質上進行沉積陽極層并燒制，得到半電池；

(2)陰極層燒制：在步驟(1)所得的半電池上進行沉積陰極層并燒制；

(3)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入步驟(2)所得的電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(4)熱處理：對步驟(3)所得的電池進行熱處理，使得在電池的陰極及陽極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；所述熱處理的溫度低于1000℃；

或者：

(1)陰極層燒制：在燒制好的電解質上進行沉積陰極層并燒制，得到半電池；

(2)陽極層燒制：在步驟(1)所得的半電池上進行沉積陽極層并燒制；

(3)金屬氧化物前驅體引入：將金屬氧化物前驅體引入步驟(2)所得的電池中；所述金屬氧化物前驅體的pH值為1～7且不含7；

(4)熱處理：對步驟(3)所得的電池進行熱處理，使得在電池的陰極及陽極多孔結構中形成一層金屬氧化物納米顆粒，得到所述的固體氧化物燃料電池；所述熱處理的溫度低于1000℃。

2.如權利要求1所述的固體氧化物燃料電池，其特征在于，所述金屬氧化物納米顆粒為稀土氧化物納米顆粒、堿土金屬氧化物納米顆粒中的至少一種。

3.如權利要求2所述的固體氧化物燃料電池，其特征在于，所述稀土氧化物納米顆粒為氧化鈰納米顆粒、氧化釤納米顆粒、氧化鑭納米顆粒、氧化鈧納米顆粒、氧化釔納米顆粒、氧化鐠納米顆粒、氧化釹納米顆粒、氧化钷納米顆粒、氧化銪納米顆粒、氧化釓納米顆粒、氧化鐿納米顆粒中的至少一種；所述堿土金屬氧化物納米顆粒為氧化鎂納米顆粒、氧化鈣納米顆粒、氧化鋇納米顆粒、氧化鍶納米顆粒中的至少一種。