[发明专利]用于固体氧化物燃料电池的连接体、其制备方法和固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.一种用于固体氧化物燃料电池的连接体，包括：

导电基板；和

设置在所述导电基板的一个表面或两个表面上的陶瓷保护层，

其中，所述陶瓷保护层包含由下面化学式1表示的尖晶石结构的氧化物：

[化学式1]

Mn_{1.5-0.5(x1+x2)}Co_{1.5-0.5(x1+x2)}Cu_x1Y_x2O₄

在化学式1中，

x1和x2分别表示Cu和Y的摩尔比，并且满足0＜x1≤0.9且0＜x2≤0.5的范围，

其中，由化学式1表示的具有尖晶石结构的化合物在650℃下的电导率为50S/cm以上。

2.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其中，所述陶瓷保护层在973K下的热膨胀系数为10.0×10^-6K^-1至13.0×10^-6K^-1。

3.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其中，所述陶瓷保护层在973K下的热膨胀系数与所述导电基板在973K下的热膨胀系数之间的关系满足下面关系式1和关系式2：

[关系式1]

0≤DC≤6％

DC满足下面的关系式2，

[关系式2]

DC＝[(导电基板在973K下的热膨胀系数-陶瓷保护层在973K下的热膨胀系数)/(陶瓷保护层在973K的热膨胀系数)]的绝对值*100％。

4.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其中，所述陶瓷保护层的厚度为10μm至30μm。

5.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其中，所述导电基板是铁素体不锈钢FSS基板。

6.一种权利要求1至5中任一项所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体的制备方法，该制备方法包括：

在导电基板的一个表面或两个表面上形成包含由下面化学式1表示的具有尖晶石结构的化合物的陶瓷保护层：

[化学式1]

Mn_{1.5-0.5(x1+x2)}Co_{1.5-0.5(x1+x2)}Cu_x1Y_x2O₄

其中，在化学式1中，

x1和x2分别表示Cu和Y的摩尔比，并且满足0＜x1≤0.9且0＜x2≤0.5的范围。

7.根据权利要求6所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体的制备方法，其中，在导电基板的一个表面或两个表面上形成陶瓷保护层包括：通过混合、研磨、干燥和煅烧原料粉末来制备导电氧化物粉末；

制备包含所述导电氧化物粉末的糊料；

将包含所述导电氧化物粉末的糊料沉积在所述导电基板的一个表面或两个表面上；以及

热处理所得物。

8.根据权利要求7所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体的制备方法，其中，所述原料粉末包含选自Y₂O₃和Y(NO₃)₃中的一种或多种；和选自CuO和Cu(NO₃)₂中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体的制备方法，还包括，在将包含所述导电氧化物粉末的糊料沉积在导电基板的一个表面或两个表面上之前，使用金属颗粒对所述导电基板进行喷砂。

10.根据权利要求7所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体的制备方法，其中，所述沉积使用丝网印刷法进行。

11.一种固体氧化物燃料电池，包括：

两个或更多个单元电池；和

连接体层，该连接体层设置在所述两个或更多个单元电池之间，包括权利要求1至5中任一项所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，

其中，所述单元电池包括燃料电极、空气电极和设置在所述燃料电极与所述空气电极之间的电解质；以及

所述连接体层与所述单元电池的空气电极或燃料电极邻接。