[发明专利]具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法

摘要

具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法，它涉及一种电池的制备方法。本发明解决了不同材料高温烧结得到的固体氧化物燃料电池中相邻材料的热膨胀系数不匹配导致电极出现翘边、脱落的问题。本方法如下：一、制备电极粉；二、制备电池骨架；三、制备电极浸渍液；四、将步骤二得到的电池骨架浸入到步骤三得到的混合溶液中浸润10～30分钟，然后取出在100℃～400℃的条件下烘10～40分钟；五、重复步骤四，将经过步骤四处理的电池骨架经过高温烧结，即得。本发明方法通过一次干压成型技术制备的固体氧化物燃料电池骨架和薄膜由一种材料构成，所得电极不会出现翘边、脱落的问题。

主权项

具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法如下：一、制备电极粉：将电解质与有机造孔剂按照0.4～0.8﹕1的质量比混合后研磨2～5小时，得电极粉；二、制备电池骨架：将0.05g～0.3g电极粉均匀的撒入模具Φ13中， 0.01g～0.05g电解质均匀的撒向模具Φ13中电极粉的上表面，再将0.05g～0.3g电极粉均匀的撒向模具Φ13中电解质的上表面，然后在300MPa～600MPa的压强下压成直径为13mm的坯体，将坯体在1400℃～1600℃的条件下煅烧2～5小时，得到电池骨架；三、电极浸渍液的制备：依照化学式La1-xSrxCr1-yMyO3，按La元素、Sr元素、Cr元素与M元素摩尔比为1-x﹕x﹕1-y﹕y的比例分别称取各元素的硝酸盐，然后将各元素的硝酸盐溶于去离子水或蒸馏水中，再加入分散剂和络合剂的混合物，得混合溶液，混合溶液中La离子、Sr离子、Cr离子和M离子总物质的量与分散剂和络合剂混合物物质的量比为0.3～0.5﹕1，或者将各元素的硝酸盐溶于去离子水或蒸馏水中，然后加入分散剂或络合剂，得混合溶液，混合溶液中La离子、Sr离子、Cr离子和M离子的总物质的量与分散剂或络合剂物质的量比为0.25～0.67﹕1；四、将步骤二得到的电池骨架浸入到步骤三得到的混合溶液中浸润10～30分钟，然后取出在100℃～400℃的条件下烘10～40分钟；五、重复步骤四10次～30次；六、将经过步骤五处理的电池骨架在1000℃～1400℃的条件下烧结2～6小时，即得具有对称电极的固体氧化物燃料电池；步骤一中所述的有机造孔剂为面粉、石墨、活性炭或淀粉，所述的淀粉为木薯粉；步骤一和步骤二中所述的电解质为粒径为10nm～100nm的8mol%Y2O3稳定ZrO2、粒径为10nm～100nm Sm掺杂的CeO2 、粒径为10nm～100nm Gd掺杂的CeO2、粒径为0.1μm～10μm具有钙钛矿结构的La1-xSrxGa1-yMgyO3或粒径为10nm～100nm的BaCe1-xMxO3，La1-xSrxGa1-yMgyO3中0.15≤x≤0.25，0.1≤y≤0.2，BaCe1-xMxO3中0≤x≤0.5，M为La、Sm、Pr、Nd、Gd、Zr、Y或Yb；步骤三中所述的分散剂为三乙醇胺、磷酸三丁酯、松油醇中的一种或其中几种的组合；步骤三中所述的络合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸、尿素中的一种或其中几种的组合；步骤三化学式La1-xSrxCr1-yMyO3中0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5，M为 Mn、Cu、Fe、Ti、Ni、V、Ru或Mg。