[发明专利]一种平板固体氧化物燃料对称电池及其制备方法

权利要求书

1.一种平板固体氧化物燃料对称电池，其包括对称电池骨架以及对称电极材料，所述对称电池骨架包括依次叠加的多孔电解质素坯膜片、致密电解质素坯膜片以及多孔电解质素坯膜片，电解质的材料为锶镁共掺杂的镓酸镧、掺杂氧化铈、掺杂氧化铋、钇稳定的氧化锆、钪稳定的氧化锆、硅酸镧、锗酸镧或铈酸钡，所述对称电极材料为由两种或多种材料复合构成的复相材料，其中一相或多相由具有催化氧还原能力的材料构成，其中一相或多相由具有催化氢气氧化能力的材料构成。

2.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述多孔电解质素坯膜片的厚度为100-600μm，孔隙率为30-60％。

3.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述致密电解质素坯膜片的厚度为10-100μm。

4.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述复相材料由钙钛矿结构金属氧化物ABO₃与金属氧化物MO_X构成的ABO₃/MO_X组成，其中A位置是La系金属元素中的一中或多种，B是碱土金属元素中的一种或多种，M位置为过渡金属元素中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述复相材料是由双钙钛矿结构金属氧化物AA`B<sub>2</sub>O<sub>5</sub>与金属氧化物MO<sub>X</sub>构成的AA`B₂O₅/MO_X，其中A位置是La系金属元素中的一种或多种，B是碱土金属元素中的一种或多种，M位置为过渡金属元素中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述复相材料是由层状结构金属氧化物A₂BO₄与金属氧化物MO_X构成的A₂BO₄/MO_X，其中A位置是La系金属元素中的一种或多种，B是碱土金属元素中的一种或多种，M位置为过渡金属元素中的一种或多种。

7.一种平板固体氧化物燃料对称电池的制备方法，包括以下步骤：

提供多孔电解质膜片、致密电解质膜片以及弹性膜片；

将多孔电解质膜片、致密电解质膜片、多孔电解质膜片以及弹性膜片依序叠加形成一叠加体后热压所述叠加体；

从所述叠加体上去除所述弹性膜片得到一复合素坯；

将所述复合素坯于1000-1600℃下烧结2-24小时后得到一对称电池骨架；

提供对称电极材料，所述对称电极材料为由两种或多种材料复合构成的复相材料；

采用化学浸渍法或真空浸渍法将所述对称电极材料沉积于所述电池骨架中。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述多孔电解质膜片以及致密电解质膜片由流延法制备。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述弹性膜片包含橡胶及/或硅胶。

10.如权利要求7或9所述的制备方法，其特征在于：所述弹性膜片厚度为50μm～5mm。

11.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：热压温度为50-90℃，热压压力为1000-5000PSI，热压时间为5-25分钟。

12.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：烧结温度为1000～1600℃，烧结时间为2-24小时。

13.如如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复相材料由溶液法或是熔盐法一步合成得到。

14.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：采用化学浸渍法或真空浸渍法将所述对称电极材料沉积于所述电池骨架中的步骤中，催化剂负载量为20-60wt.％，热处理温度为500-1000℃。