[发明专利]一种低温稳定的固体氧化物燃料电池及制备方法

权利要求书

1.一种低温稳定的固体氧化物燃料电池，其特征在于，自下而上包括五层：

阳极支撑材料；

设置在所述阳极支撑体层上的磁致伸缩层：所述磁致伸缩层为钴铁氧体磁致伸缩材料；

铈基电解质层；

设置在所述铈基电解质层上的钴铁氧体磁致伸缩层；

设置在所述钴铁氧体磁致伸缩层上的阴极活性层。

2.根据权利要求1所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阳极支撑层的厚度为500-1800微米，所述阳极支撑材料为电子传导相与离子传导相复合材料和多孔碳材料的组合，所述电子传导相为NiO、CuO、ZnO中的一种或两种以上的组合，所述离子传导相为锶和铬共掺杂的锰酸镧、镧掺杂钛酸钙、镧掺杂的钛酸锶与层状钙钛矿材料中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述钴铁氧体磁致伸缩材料的厚度为5-120微米，致密度大于99%。

4.根据权利要求1所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述铈基电解质层为钆掺杂氧化铈、钇掺杂氧化铈、钐钕共掺杂氧化铈中的一种或两种以上与氧化锆的组合，其中氧化锆的体积浓度为30%-65%。

5.根据权利要求1所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阴极活性层的厚度为5-80μm，所述阴极活性层为铒掺杂氧化铋和钇掺杂氧化铋中的一种。

6.一种低温稳定的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：

（1）将阳极支撑材料与多孔碳材料混合，压制成型，得到阳极支撑体前驱体；

（2）在所述阳极支撑体前驱体上制备所述钴铁氧体磁致伸缩材料，高温烧结后得到设置有磁致伸缩材料的阳极支撑体；

（3）将阴极活性层材料压制成型，得到阴极活性层，再将所述钴铁氧体磁致伸缩材料浆料涂布于阴极活性层上，经过高温烧结，得到磁致伸缩材料/阴极活性层复合层；

（4）将所述铈基电解质浆料涂覆在所述设置有磁致伸缩材料的阳极支撑体层上，再将磁致伸缩材料/阴极活性层压铈基电解质上，在低温共烧后，得到固体氧化物燃料电池。

7.根据权利要求6所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料选自多孔T碳材料、碳泡沫、碳气凝胶中的一种或两种以上的组合，孔径为30-80微米。

8.根据权利要求6所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料与所述阳极支撑材料的质量比为1：6-9。

9.根据权利要求6所述的一种低温稳定的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）和（3）中所述高温烧结的温度为1200-1400℃，高温烧结的时间为5-20h，步骤（4）中所述低温共烧的温度为700-900℃，时间5-30h。