[發(fā)明專利]一種固體氧化物燃料電池及其制備方法和電堆

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210508038.4
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN115020735A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 袁金斯;白家鳴;王海江
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01M8/0236
• 分類號: H01M8/0236;H01M8/1246;H01M8/24;B33Y80/00;B33Y10/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝岳鵬

1.一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：包括：

多孔陶瓷支撐體，所述多孔陶瓷支撐體兩側(cè)設置有氣體接口；

第一電極層，設置在所述多孔陶瓷支撐體上，所述第一電極層上設置有第一集流體，所述第一集流體上設置有第一引線；

電解質(zhì)層，設置在所述第一電極層上；

第二電極層，設置在所述電解質(zhì)層上，所述第二電極層上設置有第二集流體，所述第二集流體上設置有第二引線；

密封機構，設置在所述多孔陶瓷支撐體上，能夠?qū)λ龅谝浑姌O層及所述第二電極層邊緣密封，從而使所述第一電極層及所述第二電極層密封隔離。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述多孔陶瓷支撐體上設置有多孔區(qū)和密封區(qū)，所述密封區(qū)沿所述多孔陶瓷支撐體邊緣設置，所述多孔區(qū)設置在所述密封區(qū)內(nèi)，所述第一電極層邊緣設置在所述密封區(qū)上，所述第一電極層、所述電解質(zhì)層及所述第二電極層邊緣依次形成階梯部，所述密封機構設置在所述密封區(qū)上對所述階梯部進行密封，所述氣體接口與所述多孔區(qū)連通。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述密封機構為涂刷在所述密封區(qū)上的絕緣密封膠。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述多孔區(qū)為孔隙相互聯(lián)通的點陣晶格結構。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述第一集流體為在所述第一電極層上涂刷導電膠而成。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述第一集流體設置在所述第一電極層邊緣上方。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述第二集流體為在所述第二電極層上涂刷導電膠或設置導電金屬網(wǎng)而成。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種固體氧化物燃料電池，其特征在于：所述多孔陶瓷支撐體的上表面及下表面均依次設置有第一電極層、電解質(zhì)層及第二電極層。

9.一種如權利要求1至8任一項所述固體氧化物燃料電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)利用3D打印方法制備多孔陶瓷支撐體，其中多孔陶瓷支撐體表面外圍為密封區(qū)；

(2)通過噴涂、流延成型、絲網(wǎng)印刷、氣相沉積、3D打印方式之一在多孔陶瓷支撐體上逐層形成第一電極層、電解質(zhì)層及第二電極層，且使所述第一電極層、所述電解質(zhì)層及所述第二電極層邊緣依次形成階梯部，且所述第一電極層邊緣處于所述密封區(qū)上；

(3)在所述第一電極層邊緣上方涂刷一圈導電膠形成第一集流體，并在所述第一集流體上設置第一引線；

(4)采用絕緣密封膠在所述密封區(qū)進行涂刷密封，對所述階梯部及所述第一集流體進行密封；

(5)在所述第二電極層上涂刷導電膠或設置導電金屬網(wǎng)形成第二集流體，并在所述第二集流體上設置第二引線，即得。

10.一種電堆，其特征在于：由權利要求1-8任一項所述的固體氧化物燃料電池堆疊組裝而成。