[发明专利]固体氧化物燃料电池及其制备方法

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种固体氧化物燃料电池及其制备方法，该固体氧化物燃料电池的制备方法包括：将电解质生坯的相对两表面分别涂覆有阴极浆料和阳极浆料形成的三层结构共烧，得到固体氧化物燃料电池；其中，所述电解质生坯中含有钴烧结助剂。通过将单电池生坯整体在一定的温度下进行单步共同煅烧，使电解质层致密而电极层保持多孔，保证SOFC单电池只经历一次煅烧过程即可完成。相对于传统制备方法，单步共烧法显著地减少烧结步骤、简化了制备工艺，为SOFC产业化的发展提供一种新思路。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种固体氧化物燃料电池及其制备方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells，SOFCs)作为一种高效率、对环境友好的能源转化装置受到广泛的关注。然而，其昂贵的制造成本大大限制了固体氧化物燃料电池实际应用的发展，如何降低制备成本己成为当前SOFC研究领域一个重要研究内容。SOFC的主要关键材料是多孔阴极材料、多孔阳极材料和致密电解质材料，在单电池的制备过程中需要经历多步烧结。虽然许多制备技术被用来制备固体氧化物燃料电池，但大部分传统制备过程仍需多步烧结过程，消耗了大量的时间、人力以及能源，增加了SOFC的制备成本。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种固体氧化物燃料电池的制备方法，以达到单步共烧制备得到固体氧化物燃料电池，降低制备成本。

本发明的第二个目的在于提供一种固体氧化物燃料电池，其由上述制备方法得到，并且其具有很好的电化学性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种固体氧化物燃料电池的制备方法，其包括：将电解质生坯的相对两表面分别涂覆有阴极浆料和阳极浆料形成的三层结构共烧，得到固体氧化物燃料电池；其中，所述电解质生坯和所述阴极浆料的原料中均含有钴烧结助剂。

可选地，所述电解质生坯是由SDC粉体压制得到。

可选地，所述阴极浆料为SSC-SDC复合阴极浆料。

可选地，所述阳极浆料为铂浆料。

本发明还涉及一种固体氧化物燃料电池，其由上述的固体氧化物燃料电池的制备方法制备得到。

通过单电池生坯整体在一定的温度下进行单步共同煅烧，使电解质层致密而电极层多孔，保证SOFC单电池只经历一次煅烧过程即可完成。并且相对于传统制备方法，单步共烧法显著地减少烧结步骤、简化了制备工艺，为SOFC产业化的发展提供一种新思路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一种实施方式的Sm_0.2Ce_0.8O_2-δ电解质粉体的合成流程图；

图2为本发明对比例的固体氧化物燃料电池在不同温度下的电化学性能；

图3为本发明实施例1的固体氧化物燃料电池在不同温度下的电化学性能；

图4为对比例和实施例1的固体氧化物燃料电池在700℃下的交流阻抗谱。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。