[發明專利]固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202011115372.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112234237B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 任明永
• 申請（專利權）人: 合肥市盛文信息技術有限公司
• 主分類號: H01M8/124
• 分類號: H01M8/124;H01M8/1246
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 高寧馨

1.一種固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

1）將平均粒徑為0.1~0.5μm的氧化鋁粉末與平均粒徑為1~5μm的氧化鋁粉末按照1：0.2~0.25的質量比混合均勻，得到氧化鋁混合粉末；

2）將步驟1）制得的氧化鋁混合粉末分散在水和/或乙醇中，加入鹽酸，攪拌后超聲，得到懸浮液；所述懸浮液中，氧化鋁混合粉末的含量為0.08~0.1g/ml，鹽酸的含量為1~1.2mol/L；

3）將基板浸入步驟2）制得的懸浮液中，在80~100V的電壓下直流電泳沉積250~300s，清洗，干燥，得到第一沉積前驅體；

4）將步驟3）制得的第一沉積前驅體浸入步驟2）制得的懸浮液中，在150~160V的電壓，50~60Hz頻率下交流電泳沉積250~300s，清洗，干燥，得到第二沉積前驅體；

5）將步驟4）制得的第二沉積前驅體在惰性氣體氛圍中1100~1200 °C燒結2~2.5h，得到所述固體氧化物燃料電池電解質薄膜。

2.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述將平均粒徑為0.1~0.5μm的氧化鋁粉末與平均粒徑為1~5μm的氧化鋁粉末按照1：0.2~0.25的質量比混合均勻的具體步驟包括：將平均粒徑為0.1~0.5μm的氧化鋁粉末與平均粒徑為1~5μm的氧化鋁粉末按照1：0.2~0.25的質量比混合，加入粘結劑，以300~500r/min的速度離心研磨1~1.5h，然后清洗，干燥，得到所述氧化鋁混合粉末。

3.根據權利要求2所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述粘結劑由乙基纖維素和松油按照5~10：90~95的質量比在70~80°C加熱混合而成；所述平均粒徑為0.1~0.5μm的氧化鋁粉末與平均粒徑為1~5μm的氧化鋁粉末按照1：0.2~0.25的質量比混合得到的混合粉末與所述粘結劑的質量比為1：1.2~1.5；所述清洗，干燥，得到所述氧化鋁混合粉末中，所述清洗是依次使用1~2 %的稀硫酸溶液、l~2 %的氫氧化鈉溶液和無水乙醇進行超聲清洗，所述干燥是在80~100°C加熱干燥1~1.5 h。

4.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，步驟2）中，所述攪拌的速度為50~100r/min，所述攪拌的時間為20~30min；所述超聲的頻率為40~60KHz，所述超聲的時間為20~30min。

5.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，步驟3）中，所述基板為Ni/YSZ 基板；所述清洗是用去離子水進行超聲清洗，所述超聲的頻率為40~60KHz，所述超聲的時間為10~20min；所述干燥是在60~80°C加熱干燥1~1.5 h。

6.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，步驟4）中，所述清洗是用去離子水進行超聲清洗，所述超聲的頻率為40~60KHz，所述超聲的時間為10~20min；所述干燥是在60~80°C加熱干燥1~1.5 h。

7.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池電解質薄膜的制備方法，其特征在于，步驟5）中，所述燒結的升溫速度為2~3°C/min；所述惰性氣體為氮氣或氬氣。