[发明专利]一种锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池电堆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池电堆及其制备方法，属于燃料电池领域。锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池呈管状，其内壁为阴极或者负载有阴极的阴极支撑体，其外壁为电解质或者负载有电解质的电解质支撑体，阳极位于电解质表面或者负载有电解质的电解质支撑体表面。电堆包括电堆腔体和封装集成在电堆腔体中的多个单电池。电堆的制备方法包括S1制备单电池中间体；S2制备电堆中间体；S3先设置阴极侧集流线和阳极侧集流线，接着加入锑粉末，最后设置燃料加载装置和循环保护气装置。本发明单电池易于组装，电堆易于加载固态碳燃料。

主权项

一种制备锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池电堆的方法，该锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池电堆包括电堆腔体(3)和封装集成在电堆腔体中的多个单电池，所述电堆腔体的内部具有空腔，用于容置作为阳极的液态锑，所述电堆腔体的顶部设置有燃料加载预留口(6)，所述电堆腔体的材料为陶瓷，在使用状态下，所述陶瓷的致密度大于98％，所述电堆腔体的材料和所述单电池外壁的电解质材料相同，所述电堆腔体(3)外观呈矩形，该矩形电堆腔体的两相对侧壁上均设置有保护气预留口(5)，用于经一侧的所述保护气预留口(5)通入保护液态锑被氧化的气体并经另一侧的所述保护气预留口(5)排出，所述单电池为一种锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池，其包括阴极、阳极以及电解质，该电池呈管状，所述管状电池的内壁为阴极或者集成阴极的阴极支撑体，该管状电池的外壁为电解质支撑体或者电解质，该管状电池的阳极位于所述电解质表面，所述阴极为多孔阴极，所述电解质为致密电解质，其特征在于，其包括如下步骤：S1：制备单电池中间体，所述单电池中间体呈管状，所述呈管状的单电池中间体的内壁为阴极或者集成有阴极的阴极支撑体，该管状的单电池中间体的外壁为电解质支撑体或者电解质；S2：采用与单电池中间体的所述电解质相同的材质制备电堆腔体，所述电堆腔体上设置有保护气预留口和燃料加载预留口，将多个所述的单电池中间体封装集成在所述电堆腔体中，同时保证所述单电池中间体的两个端部均伸出所述电堆腔体的壁外，获得电堆中间体；S3：先设置电堆中间体的阴极侧集流线和阳极侧集流线，接着向所述电堆中间体的所述空腔内加入锑粉末，最后分别在所述电堆中间体的燃料加载预留口和保护气预留口处分别设置燃料加载装置和循环保护气装置。