[发明专利]一种直接碳固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.一种直接碳固体氧化物燃料电池，包括电解质管支撑体、多孔阳极膜、多孔阴极膜、 粉体碳、封接材料和导气管；其特征在于：所述电解质管支撑体为一端封闭的管状结构， 电解质管支撑体的管状内壁设有多孔阳极膜，外壁设有多孔阴极膜；多孔阴极膜距离电解 质管支撑体管状的开口端3mm以上，以避免阴极和阳极在电解质管开口处短接；粉体碳位 于电解质管支撑体的多孔阳极膜内，导气管封接在电解质管支撑体的开口端；电解质管支 撑体的开口端与导气管通过耐高温的封接材料密封；

所述电解质管支撑体的材料为钇稳定化的氧化锆，采用注浆成型法或浸渍法制备，在 1600℃下空气中烧结4h形成；所述多孔阳极膜由钆或钐稳定化氧化铈和银粉的混合物作 为阳极材料涂刷在电解质管支撑体的内壁，在600-820℃下空气中烧结2h形成，其中，银 粉占混合物质量的45％-60％；多孔阴极膜为SOFC阴极材料或者银粉，采用涂刷或喷涂法 制备在电解质管支撑体的外壁，在600℃下空气中烧结2h形成；

所述粉体碳为石墨粉、活性碳、焦碳、碳黑或木炭。

2.根据权利要求1所述的直接碳固体氧化物燃料电池，其特征在于：所述阳极材料是 由钆或钐稳定化氧化铈和银粉混合后形成混合物，按照质量比1∶1加入有机粘结剂制备成 阳极浆料，所述有机粘结剂由乙基纤维素和松油醇按照质量比1∶9混合组成。

3.根据权利要求1或2所述的直接碳固体氧化物燃料电池，其特征在于：所述的粉体 碳中还包括Bouduard反应的催化剂；Bouduard反应催化剂占粉体碳和Bouduard反应催化 剂混合物质量的2-20％；所述Bouduard反应催化剂为Fe、Co、Ni或Cu；制备时，将Fe、 Co、Ni或Cu的硝酸盐与粉体碳充分混合，干燥后置于石英管中，在Ar气、N₂气或He气 保护下加热到相应金属硝酸盐的分解温度以上的温度，使硝酸盐分解，得到粉体碳与 Bouduard反应催化剂的混合物。

4.根据权利要求1所述的直接碳固体氧化物燃料电池，其特征在于：所述的耐高温的 封接材料为DAD-87银导电胶。

5.根据权利要求1所述的直接碳固体氧化物燃料电池，其特征在于：所述的导气管为 耐高温抗氧化材料制成的管。

6.根据权利要求5所述的直接碳固体氧化物燃料电池，其特征在于：所述的耐高温抗 氧化材料制成的管为石英管或陶瓷管。