[发明专利]一种柔性陶瓷集流层薄膜生坯

权利要求书

1.一种柔性陶瓷集流层薄膜生坯，用于固体氧化物燃料电池/电解池，由浆料经流延并干燥而得，所述浆料包括以下组分：

其中，所述原料粉体为形成陶瓷集流层的金属氧化物中相应金属元素的金属氧化物和/或金属碳酸盐，并且所述原料粉体中各金属元素的用量比与陶瓷集流层中相应金属元素的用量比相同；或者所述原料粉体为陶瓷集流层中金属氧化物所形成的相应钙钛矿相或尖晶石相粉碎后的粉体；

所述增韧剂选自氧化铝或莫来石纤维；所述助烧剂选自Li₂CO₃、LiNO₃和Bi₂O₃中的一种或多种；所述分散剂选自聚丙烯酸、三乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；所述粘结剂选自聚乙烯醇、糊精和乙基纤维素中的一种或多种；所述增塑剂选自聚乙二醇和/或丙三醇；所述脱泡剂选自正丁醇和/或磷酸三丁酯；

所述薄膜生坯的制备方法包括以下步骤：

(1)将原料粉体、增韧剂和助烧剂加入球磨罐中，然后加入水和分散剂，并通过加入适量氨水调节悬浮液pH至9-11；球磨分散均匀后加入粘结剂、增塑剂、脱泡剂再继续球磨，得到分散均匀的浆料；

(2)将步骤(1)球磨所得浆料转移至真空除泡机中，进行真空脱泡，制得水基流延浆料；

(3)将步骤(2)所得水基流延浆料在流延机上进行流延，流延机刀口高0.2-1.8mm，然后干燥后获得所述薄膜生坯。

2.如权利要求1所述的薄膜生坯，其特征在于，所述原料粉体为碱式碳酸铜与碳酸锰混合物粉体、碳酸钴与碳酸锰混合物粉体、(Cu,Mn)₃O₄粉体、(Co,Mn)₃O₄粉体、锰酸锶镧粉体或者镧锶钴铁粉体中的一种。

3.如权利要求1所述的薄膜生坯，其特征在于，所述聚丙烯酸的分子量为3000-10000；所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为3000-58000g/mol。

4.如权利要求1所述的薄膜生坯，其特征在于，所述聚乙烯醇的醇解度为87-89％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的薄膜生坯，其特征在于，流延时，通过控制流延机刀口高度将所述薄膜生坯厚度控制在0.2-1.6mm。

6.一种陶瓷集流层薄膜，其特征在于，所述陶瓷集流层薄膜由权利要求1-5中任一项所述的薄膜生坯在800-900℃煅烧0.5-10h得到。

7.根据权利要求6所述的陶瓷集流层薄膜，其特征在于，煅烧时，经0.5-3℃/min升温至800-900℃，保温2-8h得到所述陶瓷集流层薄膜。

8.如权利要求1-5中任一项所述的薄膜生坯在固体氧化物燃料电池/电解池组装过程中的应用，其特征在于，在固体氧化物燃料电池/电解池组装时，通过加压使所述薄膜生坯贴紧固体氧化物燃料电池/电解池连接体和电池电极，然后煅烧以形成陶瓷集流层薄膜并用作集流层。