[发明专利]电解质支撑的固体氧化物电解池及其制备方法

权利要求书

1.一种电解质支撑固体氧化物电解池，包括电解质层、氢电极和氧电极，其特征在于，

所述氢电极包含具有如下式所示组成的活性材料：

Sr₂Fe_1-xMn_xNbO₆，

其中，0≤x≤0.2。

2.根据权利要求1所述的电解质支撑固体氧化物电解池，其特征在于，所述电解质层的厚度为150-500微米，

所述氢电极的厚度为25-35微米，

所述氧电极的厚度为25-35微米。

3.根据权利要求2所述的电解质支撑固体氧化物电解池，其特征在于，所述电解质层包含：YSZ，

任选地，所述氢电极进一步包含：YSZ，

任选地，所述氧电极包含：

La_0.8Sr_0.2MnO₃，以及

YSZ。

4.一种制备电解质支撑固体氧化物电解池的方法，其特征在于，包括：

将YSZ、丁酮、乙醇、三油酸甘油酯、聚乙二醇、邻苯二甲酸二乙酯和聚乙烯缩丁醛进行第一球磨处理，以便获得原料混合物浆料；

利用流延法将所述原料混合物浆料制成电解质生坯；

将所述电解质生坯进行烧结，以便获得电解质片；

将Sr₂Fe_1-xMn_xNbO₆、YSZ、淀粉、松油醇和乙基纤维素进行第二球磨处理，以便获得氢电极浆料，其中，0≤x≤0.2；

利用所述氢电极浆料，在所述电解质片的一侧印刷氢电极，并将印刷有氢电极的电解质片进行烧结，以便获得半电解池；

将La_0.8Sr_0.2MnO₃、YSZ、淀粉、松油醇和乙基纤维素进行第三球磨处理，以便获得氧电极浆料；

利用所述氧电极浆料，在所述半电解池中氢电极的对侧印刷氧电极，并将印刷有氧电极的半电解池进行烧结，以便获得电解质支撑固体氧化物电解池。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一球磨处理进一步包括：

将YSZ、丁酮、乙醇、三油酸甘油酯加入球磨罐，球磨20-30小时后，将聚乙二醇、邻苯二甲酸二乙酯和聚乙烯缩丁醛加入所述球磨罐，继续球磨40-60小时，

任选地，将YSZ、丁酮、乙醇、三油酸甘油酯、聚乙二醇、邻苯二甲酸二乙酯和聚乙烯缩丁醛按照1g：0.2-0.5ml：0.8-1.2ml：0.01-0.05ml：0.04-0.12g：0.02-0.08ml：0.05-0.12g的比例加入所述球磨罐中。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，于1350-1450摄氏度下，将所述电解质生坯烧结5-6小时，

任选地，将Sr₂Fe_1-xMn_xNbO₆、YSZ、淀粉、松油醇和乙基纤维素按照质量比为1：0.2-0.3：0.13-0.15：1.9-2.1：0.1-0.2的比例混合后，进行所述第二球磨处理24-48小时。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用丝网印刷在所述电解质片的一侧印刷所述氢电极，其中，印刷层数为3-5层，

任选地，于1190-1210摄氏度下，将所述印刷有氢电极的电解质片烧结2-3小时。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将La_0.8Sr_0.2MnO₃、YSZ、淀粉、松油醇和乙基纤维素按照质量比为1：0.2-0.3：0.13-0.15：1.9-2.1：0.1-0.2的比例混合后，进行所述第三球磨处理24-48小时。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用丝网印刷在所述半电解池中氢电极的对侧印刷所述氧电极，其中，印刷层数为3-5层，

任选地，于1150-1180摄氏度下，将印刷有氧电极的半电解池烧结2-3小时。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电解质片的厚度为150-500微米，

所述氧电极的厚度为25-35微米，

所述氢电极的厚度为25-35微米。