[發(fā)明專利]一種氧電極支撐的固體氧化物電解電池及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911069517.5
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN112250437B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 董德華;李天培
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622;C25B11/091
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 孔娟

1.一種氧電極支撐的固體氧化物電解電池的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成：

（1）將氧電極粉體、聚合物、溶劑、分散劑放在球磨罐中，球磨混合形成均勻漿料；

（2）在上下兩個模具間放置篩網，將漿料澆注到模具中，在漿料上面加入絮凝劑進行相轉變得到膜坯體；

（3）將步驟（2）得到的膜坯體脫模，移去篩網，將膜坯體在水中浸泡后干燥，然后燒結，得到預燒好的膜體；

（4）將電解質粉體加入到含有分散劑的乙醇中，球磨得電解質漿料，將步驟（3）預燒好的膜體先后浸漬球磨好的電解質漿料，共燒后形成致密電解質層；

（5）將陰極粉體加入到含有分散劑的乙醇中，球磨，將球磨好的陰極漿料噴涂在步驟（4）共燒后形成電解質層上，燒制，粘附上銀絲，得到氧電極支撐的固體氧化物電解電池；

步驟（3）所述的燒結的具體方法為：先將膜坯體以1 °C/min升到400 °C，保溫1h，去除聚合物，再以2 °C/min升到1000 °C，保溫2h；步驟（1）所述的球磨時間為7-60h；步驟（4）和步驟（5）所述的球磨時間均為10-36小時；

步驟（4）所述的共燒為在1200-1500°C下共燒5小時；步驟（5）所述的燒制為在1100-1400°C下燒制1-5小時；

步驟（1）所述的氧電極粉體由粉體A和粉體B組成，其中所述粉體A所占的質量百分比為40-80%；其中粉體A為La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O₃、Ba_0.6Sr_0.4Co_0.5Fe_0.5O₃、Sm_0.5Sr_0.5Co₀O₃、La_0.7Sr_0.3FeO₃或La_0.7Sr_0.3CoO₃；粉體B為 Sm_0.2Ce_0.8O₂、Gd_0.1Ce_0.9O₂、(Sc₂O₃)_0.10(CeO₂)_0.01(ZrO₂)_0.89或(Y₂O₃)_0.08Zr_0.92O₂；

步驟（4）所述的電解質粉體為Sm_0.2Ce_0.8O₂、Gd_0.1Ce_0.9O₂、(Sc₂O₃)_0.10(CeO₂)_0.01(ZrO₂)_0.89、和(Y₂O₃)_0.08Zr_0.92O₂一種或多種；采用多種時，分別制備，形成多層電解質；步驟（5）所述的陰極材料為NiO和Sm_0.2Ce_0.8O₂、Gd_0.1Ce_0.9O₂、(Sc₂O₃)_0.10(CeO₂)_0.01(ZrO₂)_0.89、和(Y₂O₃)_0.08Zr_0.92O₂中的一種混合，其中NiO的質量比例為35-65%。