[發明專利]一種YSZ電解質漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110590154.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113173785B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 趙世凱;李洪達;李小勇;徐傳偉;馬騰飛;陳大明;張曉嬌
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 深圳市育科知識產權代理有限公司 44509
• 代理人: 洪秀鳳

1.一種YSZ電解質漿料，其特征在于，包括YSZ粉體、粘結劑和分散劑，

其中，所述YSZ粉體包括納米級YSZ粉體、亞微米級YSZ粉體和微米級YSZ粉體；

所述納米級YSZ粉體的粒徑為D50＝0.05-0.07μm，所述亞微米級YSZ粉體的粒徑為D50＝0.1-0.5μm，所述微米級YSZ粉體的粒徑為D50＝1-1.2μm；

其中，所述分散劑為偶聯劑，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑和/或鋁酸酯偶聯劑；

按重量份數計，所述YSZ電解質漿料包括75-108份YSZ粉體、61-88份粘結劑和0.7-2份分散劑；

按重量份數計，所述YSZ粉體包括5-8份納米級YSZ粉體、55-80份亞微米級YSZ粉體和15-20份微米級YSZ粉體；

所述粘結劑為乙基纖維素和松油醇的混合液，乙基纖維素和松油醇的重量比為3:97；

所述亞微米級YSZ粉體和微米級YSZ粉體通過球磨制得；納米級YSZ粉體通過溶膠凝膠法制得，具體工藝如下：按Y:Zr＝0.08:0.92的摩爾比稱取Y₂O₃、ZrO₂，分別溶于硝酸后，加入丁二酸，加熱攪拌混合均勻為凝膠狀態，將凝膠干燥后在700-800℃下燒結，得到納米級YSZ粉體。

2.如權利要求1所述的YSZ電解質漿料，其特征在于，所述亞微米級YSZ粉體包括粒徑為D50＝0.1-0.2μm的亞微米級YSZ粉體和粒徑為D50＝0.3-0.5μm的亞微米級YSZ粉體。

3.如權利要求2所述的YSZ電解質漿料，其特征在于，按重量份數計，所述亞微米級YSZ粉體包括粒徑為D50＝0.1-0.2μm的亞微米級YSZ粉體10-15份、粒徑為D50＝0.3-0.5μm的亞微米級YSZ粉體45-65份。

4.如權利要求3所述的YSZ電解質漿料，其特征在于，按重量份數計，所述YSZ粉體包括7份粒徑為D50＝0.06μm的納米級YSZ粉體、12份粒徑為D50＝0.15μm的亞微米級YSZ粉體、55份粒徑為D50＝0.4μm的亞微米級YSZ粉體和18份粒徑為D50＝1.1μm的微米級YSZ粉體。

5.如權利要求1至4中任一項所述的YSZ電解質漿料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將YSZ粉體球磨后分別得到粒徑為D50＝0.1-0.5μm的亞微米級YSZ粉體和粒徑為D50＝1-1.2μm的微米級YSZ粉體，通過溶膠凝膠法制備粒徑為D50＝0.05-0.07μm的納米級YSZ粉體；

稱取乙基纖維素和松油醇，攪拌溶解至混合液澄清，得到粘結劑；

將納米級YSZ粉體、亞微米級YSZ粉體和微米級YSZ粉體與粘結劑混合，并加入分散劑，球磨混勻，得到所述YSZ電解質漿料。

6.如權利要求5所述的YSZ電解質漿料的制備方法，其特征在于，YSZ粉體球磨時加入助磨劑，

球磨珠包括直徑為0.3mm、3mm和6mm的氧化鋯球，按照直徑從小到大的順序，氧化鋯球的質量比為0.8:1:0.5，球料比為2-2.5:1；

球磨轉速為300-500r/min，球磨時間為4-16h。

7.一種YSZ電解質膜層，其特征在于，所述YSZ電解質膜層由權利要求1至4中任一項所述的YSZ電解質漿料制備。