[发明专利]一种自支撑型固体氧化物燃料电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种电极材料原位合成的自支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)的制备方法，属于电极材料合成和电极支撑基体制备方法的技术领域。本发明提出了以电解质材料和合成电极材料的氧化物和碳酸物为原料，采用凝胶注模工艺制备电极生坯，再采用湿陶瓷薄膜制备工艺制备电解质薄膜，最后电极基体和电解质共烧得到电极支撑型单电池。本发明很好地解决了电极基体孔隙率不高、孔隙分布不均匀、开口气孔较低且气孔连通率低的问题，将电极材料的合成和电极/电解质双层基体的制备一步到位，从而大幅度降低生产成本，有利于SOFC产业化。

主权项

1、一种自支撑型固体氧化物燃料电池的制备方法，步骤如下：(1)以电解质材料和合成电极材料的原料为原料，采用凝胶注模成型工艺制备电极生坯，将得到的生坯冲切成符合要求的形状和尺寸；然后采用湿陶瓷薄膜制备工艺在电极基体上制备电解质薄膜，得到电极/电解质复合生坯；所述的电解质材料为氧化钇稳定的氧化锆粉体或磷灰石结构的电解质粉体，所述的电极材料是具有ABO3钙钛矿结构的材料；(2)将电极/电解质复合生坯烧结，其中烧结温度如下：①从室温升温至500℃，升温速度为30～60℃/h；在500℃下保温1～5h；②从500℃升温至1100℃，升温速度为30～60℃/h；在1100℃下保温10～20h；③从1100℃升温至1300～1400℃，升温速度为60～120℃/h；在1300-1400℃下保温2-10h；④随炉冷却至室温；(3)采用浆料涂覆工艺或者丝网印刷方法制备对称电极；(4)将对称电极在以下温度进行烧结：①从室温升温至500℃，升温速度为30～60℃/h；在500℃下保温1～5h；②从500℃升温至电极烧结温度1200℃，升温速度为60～180℃/h；在烧结温度下保温2～4h；③随炉冷却至室温。