[發明專利]一種固體氧化物電解池三元復合陽極的制備方法

有效

• 申請號: 202011481427.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112647089B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王秀玲;趙哲;邵志剛;程謨杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C25B11/031
• 分類號: C25B11/031;C25B11/047
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周瑩;李馨

1.一種固體氧化物電解池三元復合陽極的制備方法，其特征在于，所述三元復合陽極由離子傳導相、電子傳導相和氧還原催化相三相組成，所述制備方法包括以下步驟：

(1)離子傳導相氧化物、電子傳導相氧化物和氧還原催化相氧化物的前驅體粉體混合均勻，得到電極前驅體混合粉體；

(2)將步驟(1)得到的電極前驅體混合粉體與發泡劑、多元醇、表面活性劑在干燥條件下或者有保護氣條件下混合均勻，得到電極發泡漿料；

(3)將步驟(2)得到的電極發泡漿料在干燥條件下或者有保護氣條件下涂覆到由陰極和電解質組成的二合一半電池上形成陽極，然后進行電極發泡反應；

(4)待反應完全后，將涂覆好的電解池在600～1000℃中焙燒1～10h，即得到固體氧化物電解池三元復合陽極；

所述發泡劑為聚甲基異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)中的一種或者幾種混合，其含量占電極前驅體混合粉體質量的1～20％。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，離子傳導相氧化物為氧化釔穩定氧化鋯(YSZ)、氧化鈧穩定氧化鋯(ScSZ)、釓摻雜氧化鈰(GDC)和Sr、Mg摻雜鎵酸鑭(LSGM)中的一種或幾種混合。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，離子傳導相氧化物的粉體顆粒直徑為20～500nm。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，電子傳導相氧化物為鈣鈦礦氧化物、螢石相氧化物或者尖晶石相氧化物中的一種。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，氧還原催化相氧化物為含Ce的螢石相氧化物Ce(1-x-y)M1xM2yO2，其中M1和M2為Co、Fe、Mn、Ni、Cu、Sn中的一種或兩種，0≤x，y≤1；或所述的氧還原催化相氧化物是過渡金屬氧化物MOx，其中M為Co、Fe、Mn、Ni、Cu、Bi和Sn中的一種。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，電子傳導相和氧還原催化相氧化物的粉體的質量比為5:95～95:5；所述離子傳導相氧化物粉體的質量與電子傳導相和氧還原催化相氧化物的粉體總質量的比為30:70～70:30。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多元醇為聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或者幾種混合，其含量占電極前驅體混合粉體質量的1～10％；表面活性劑為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、三油酸甘油酯和烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或者幾種混合，其含量占電極前驅體混合粉體質量的1～5％。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，電極發泡反應發生的環境濕度為20～80％RH。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所制備的陽極厚度為10～200μm。

10.一種固體氧化物電解池三元復合陽極，其特征在于，由權利要求1～9任一所述方法制備得到。