[发明专利]固体氧化物燃料电池三合一电极的制备方法

摘要

固体氧化物燃料电池三合一电极的制备方法，属于表面工程领域的等离子喷涂方法，用于固体氧化物燃料电池核心部件的制备，其目的是制备致密、薄膜厚度较小、物质成分分布均匀的电解质层，有效改善电解质电导率，降低SOFC内阻，提高输出功率；同时又能制备多孔隙，且分布均匀的电极。本发明包括：配制步骤、喷涂支撑电极步骤、喷涂电解质层步骤和喷涂阴极或者阳极步骤。本发明可直接采用细纳米或超微粉末进行喷涂，无需造粒；功能层间材质变化呈连续渐变梯度分布，可减小界面电阻、避免界面分层；成形与烧结过程一体化一次连续成形、无需多次烧结，尤其适合平板、管状、MOLB(Mono－Block Layer Built)、瓦楞等形式SOFC电极、纳米结构大面积涂层及纳米器件的短流程制造。

主权项

1.一种固体氧化物燃料电池三合一电极的制备方法，包括：(1)配制步骤，将无水乙醇、8YSZ粉末材料、分散剂与粘结剂配制成电解质悬浮液，其中8YSZ粉末材料占悬浮液质量百分比为5～15％，分散剂占悬浮液体积百分比为0.5～5％，粘结剂占悬浮液体积百分比为1～10％；(2)喷涂支撑电极步骤，用大气等离子喷涂在基体上喷涂阳极材料或者阴极材料，制成阳极或者阴极，阳极或者阴极厚度为450～700μm；(3)喷涂电解质层步骤，在已成形的阳极或者阴极上，采用液料等离子喷涂所述电解质悬浮液形成电解质层，其厚度为20～45μm；(4)喷涂阴极或者阳极步骤，用大气等离子喷涂在电解质层上继续喷涂阴极材料或阳极材料，制备阴极或阳极，阴极或阳极厚度为50～100μm；最终制成阳极支撑三合一电极或阴极支撑三合一电极。