[发明专利]固体氧化物燃料电池的阳极保护层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其原位还原烧结在固体氧化物燃料电池的阳极表面，其特征在于，用于原位还原烧结的前体材料为尖晶石，或为尖晶石与Gd_0.1Ce_0.9O_1.95-δ(GDC)、BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1O_3-δ(BZCYYb)、BaZr_0.2Ce_0.7Y_0.1O_3-δ(BZCY)或Sm_0.2Ce_0.8O_1.95-δ(SDC)这些氧化物中的一种或几种的复合物。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，所述尖晶石材料为含Ni或含Fe的尖晶石材料中的一种或几种，优选是MnNi₂O₄、CuFe₂O₄、NiFe₂O₄和Ni_0.5Cu_0.5Fe₂O₄中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，添加的氧化物的质量分数在20-40％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，所述前体材料采用湿化学法制备，具体为：

按化学计量比称取金属硝酸盐，用去离子水溶解，加入甘氨酸或柠檬酸，然后将溶液搅拌加热，直至自燃成絮状前驱体，最后将前驱体研磨后热处理2个小时，即制得粉末。

5.根据权利要求4所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，所述前体材料为CuFe₂O₄、NiFe₂O₄、Ni_0.5Cu_0.5Fe₂O₄或前体材料中具有GDC时，加入甘氨酸，前体材料为MnNi₂O₄时，加入的是柠檬酸。

6.根据权利要求5所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，所述甘氨酸与金属离子的摩尔比为1.2:1～2:1。

7.根据权利要求4所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，所述前体材料包括有BZCYYb时，加入柠檬酸，同时还加入有乙二胺四乙酸(EDTA)氨水溶液。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层，其中，阳极保护层的前体材料采用球磨的方法进行碾磨和/或混合为粉体；

其中，所述阳极保护层前体材料为单一的尖晶石时，将其球磨，并以酒精作为溶剂，其中碾磨球:粉体:酒精的质量比为2:1:1.5；所述的阳极保护层前体材料为尖晶石与GDC或BZCYYb等的混合物时，将粉体球磨混合，GDC或BZCYYb等的质量占粉体总质量的20％，以酒精作为溶剂，其中碾磨球:粉体:酒精的质量比为2:1:1.5。

9.一种固体氧化物燃料电池的阳极保护层的制备方法，包括：

首先将球磨后的粉体与粘结剂混合，其中所述粉体由尖晶石、或为尖晶石与Gd_0.1Ce_0.9O_1.95-δ(GDC)、BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1O_3-δ(BZCYYb)、BaZr_0.2Ce_0.7Y_0.1O_3-δ(BZCY)或Sm_0.2Ce_0.8O_1.95-δ(SDC)这类氧化物中一种的混合形成的复合物碾磨而成；

其次采用丝网印刷将上述复合物印刷在固体氧化物燃料电池的阳极上并烧结；

然后将阳极和阳极保护层原位还原，即可在阳极上得到所述阳极保护层。

10.一种固体氧化物燃料电池，其特征在于，其阳极表面原位还原烧结有上述权利要求1-8中任一项所述的阳极保护层。