[发明专利]一种固体氧化物电池电解质支撑体及其制备方法和应用在审
申请号: | 201710174185.1 | 申请日: | 2017-03-22 |
公开(公告)号: | CN108630970A | 公开(公告)日: | 2018-10-09 |
发明(设计)人: | 王绍荣;郝星 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | H01M8/10 | 分类号: | H01M8/10;H01M8/241 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电解质支撑体 固体氧化物电池 多孔层 指状 指状孔 制备方法和应用 离子导电性 气体反应 修饰改性 长径比 致密层 中低温 制备 | ||
1.一种固体氧化物电池电解质支撑体,其特征在于,所述固体氧化物电池电解质支撑体的结构依次包括Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层/Sm0.2Ce0.8O1.9致密层/Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层,其中Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层具有指状孔结构;所述指状孔结构的孔径范围为5~200μm,长径比为2~50。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池电解质支撑体,其特征在于,所述Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层的孔隙率为10~80%。
3.根据权利要求1或2所述的固体氧化物电池电解质支撑体,其特征在于,所述Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层的厚度为100~800μm,优选300~600μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的固体氧化物电池电解质支撑体,其特征在于,所述Sm0.2Ce0.8O1.9致密层的厚度为5~40μm,优选5~20μm。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述固体氧化物电池电解质支撑体的制备方法,其特征在于,包括:
配制Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层浆料和Sm0.2Ce0.8O1.9致密层浆料;
将Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层浆料流延到薄膜载带后置于水中,在10~30℃下浸润6~12小时,得到Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层生坯,将Sm0.2Ce0.8O1.9致密层浆料流延到薄膜载带上,经干燥后得到Sm0.2Ce0.8O1.9致密层生坯;
将所得Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层生坯和Sm0.2Ce0.8O1.9致密层生坯按照至少一层指状多孔层/至少一层致密层/至少一层指状多孔层的顺序依次叠加,经热压成型得到多层生坯;
将所得多层生坯经排胶后在1200~1500℃下煅烧2~6小时,得到所述固体氧化物电池电解质支撑体。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述Sm0.2Ce0.8O1.9指状多孔层浆料包括45~60wt%陶瓷粉体Sm0.2Ce0.8O1.9、25~40wt%溶剂、3~10wt%粘结剂、1~5wt%分散剂和5~20wt%造孔剂,所述造孔剂为石墨、葡萄糖、淀粉和蔗糖中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂可溶于水,优选为乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、二甲醚和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
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