[发明专利]基于SnO2

说明书

本发明属于固体氧化物燃料电池领域，具体的基于SnO₂‑SDC半导体‑离子导体的肖特基结燃料电池的制备方法:SDC与SnO₂按照不同比例充分研磨，把NCAL浆料涂在厚度为2mm的泡沫镍上，然后在干燥箱中120℃干燥1h，制成Ni‑NCAL电极；把Ni‑NCAL层、SDC‑SnO₂复合粉末、Ni‑NCAL层依次放入到模具中，利用液压机施加9MPa压力，将三层结构压制成电池坯片。本发明中选用的SDC和SnO₂两种材料，价格低廉，制备方法简单等优点。且将SDC离子导体和SnO₂半导体复合后，能在较低温度下获得高的离子电导率，这是该种电池能够在低温区获得较好电池性能输出的根本原因。

技术领域

本发明属于固体氧化物燃料电池领域，具体的基于SnO₂-SDC半导体-离子导体的肖特基结燃料电池的制备方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。具有高的能量转化效率(可达到50％至80％)，传统的燃料电池由三个部件构成：电解质、阴极、阳极，其中电解质是燃料电池的核心，它的特性对于确定燃料电池的特定领域至关重要，甚至能决定特定温度下的能量转化效率。从电解质的研发过程来看，自从钇稳定氧化锆(YSZ)被发现并首次应用以来，由于具有较高的离子导电率和良好的电极匹配性，而且在氢氧气氛下具有很好的化学稳定性，因此被视为最成功的电解质材料，一直主导着电解质材料的发展。然而为了利用YSZ作为电解质，SOFC需要高达1000℃的工作温度来获得足够高的离子导电性，但电池在高温下工作容易造成对电池配套的材料要求高、电池封接困难，容易导致电极烧结、电解质和电极发生界面扩散以及热膨胀不匹配，进而降低电池寿命。目前，只有极少数的电解质材料能够在低温(600℃)下以所需的导电率运行，因此为了在低温下操作SOFC，强烈要求发展和开发新的电解质材料。