[发明专利]一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：

一、制备电解质：采用流延法制备电解质；

二、制备电解质薄膜：将步骤一的电解质采用高温烧结法制备电解质薄膜；

三、制备多孔阴极：在步骤二制备的电解质薄膜一侧制备多孔阴极，阴极的空隙率为25％-50％，孔的直径为0.2-8微米，厚度为20-80微米；

四、制备多孔阳极：采用溶胶凝胶法、固相反应法、甘氨酸燃烧法或柠檬酸燃烧法制备陶瓷粉体，然后加入造孔剂，混匀后得混合物；采用混合物在经步骤三制备后的电解质薄膜的另一侧制备多孔阳极，阳极的空隙率为20％-60％，孔的直径为0.1-8微米，厚度为10-100微米；

五、在多孔阳极中引入碳酸盐，然后通过丝网印刷法在多孔阴极和多孔阳极上制备汇流层，再置于500℃-900℃下烧结0.1-6h，即完成固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤一中电解质为Y₂O₃稳定的ZrO₂电解质、Sm掺杂的CeO₂电解质、Gd掺杂的CeO₂电解质、Sc稳定的ZrO₂电解质、Sr和Mg稳定的LaGaO₃电解质中的一种或几种的任意比混合物。

3.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤三中制备多孔阴极的材料为Ni/YSZ、Ni/SDC、Ni/ScSZ、Ni/LSGM中的一种或几种的任意比混合物。

4.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤三中制备多孔阴极的方法为丝网印刷法、流延法或旋转涂敷法。

5.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤四中陶瓷粉体材料为Sr和Co掺杂的LaFeO₃、Ba和Co掺杂的SrFeO₃、La掺杂的SrMnO₃材料或Sr掺杂的LaFeO₃材料。

6.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤四中造孔剂为淀粉或石墨。

7.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤四中制备多孔阳极的方法为丝网印刷法、流延法或旋转涂敷法。

8.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤五中碳酸盐为Li₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃中的一种或几种的任意比混合物。

9.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤五中在多孔阳极中引入碳酸盐的方法为固相混合法或溶液浸渍法。

10.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池高温熔融碳酸盐空气电极的制备方法，其特征在于步骤五中制备汇流层的材料为导电胶、银浆、金浆或铂浆。