[发明专利]固体氧化物燃料电池的制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1，在烧结致密的电解质片上旋涂阻隔层GDC浆料，烧结，得到半成品电池；

S2，将半成品电池压附在待制备的电池上进行烧结，即得；

所述待制备的电池依次包括阴极层、GDC阻隔层、电解质层、GDC阻隔层、阳极层；所述待制备电池经步骤S1中的半成品电池涂刷电极层后得到；所述GDC浆料中有机粘合剂的添加量与GDC粉体的质量比为(1～3):1；

其中，半成品电池的制备包括以下步骤:往烧结致密的电解质片其中一面上滴加GDC浆料，真空条件下旋涂均匀，450～550℃退火保温；重复上述操作对电解质片另一面进行旋涂，450～550℃退火保温；将上述双面旋涂后的电解质片1200～1400℃退火保温。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，半成品电池压附在待制备电池上烧结时的程序为：升温速率为1～3℃/min；250～350℃保温5～15min；750～850℃保温5～15min；1000℃下保温2～4h；然后以2～4℃/min的速率降至室温。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，半成品电池旋涂时的烧结程序为：升温速率为2～4℃/min；250～350℃保温5～15min；450～550℃保温25～35min；然后以2～4℃/min的速率降至室温；

半成品电池双面旋涂后的烧结程序为：升温速率为2～4℃/min；250～350℃保温5～15min；750～850℃保温5～15min；1200～1400℃下保温2～4h；然后以2～4℃/min的速率降至室温。

4.根据权利要求1～3任一项所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，GDC浆料的制备包括以下步骤：

取8～12重量份GDC粉体，加入没过GDC粉体量的丙酮，0.1～0.3重量份KD-1，混合均匀后球磨至KD-1被溶解；

向上述球磨后的原料中添加有机粘合剂，继续球磨至得到乳白色胶状的粘稠液体；

恒温保存至丙酮挥发至无味。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，有机粘合剂包括6％乙基纤维素的松油醇。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，电解质片的制备包括以下步骤：

取25～35重量份电解质，加入没过电解质粉体的丙酮，0.4～0.6重量份的KD～1，混合均匀后球磨，得电解质粉体；

将电解质粉体加入模具中压制成电解质生坯片；

1300～1550℃烧结致密。

7.根据权利要求6所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，电解质粉体压制时的压力为200～250Mpa，电解质生坯片的厚度为250～350um。

8.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，待制备的电池的电解质层为YSZ。