[发明专利]一种制备管式固体氧化物燃料电池的方法

摘要

本发明属于固体燃料电池技术领域，具体涉及一种制备管式固体氧化物燃料电池的方法。本发明制备管式固体氧化物燃料电池的方法，包括以下几个步骤：(1)、制备管式多孔阳极支撑体模具；(2)、制备管式多孔阳极支撑体；(3)、在管式多孔阳极支撑体的表面均匀喷涂或浸渍电解质浆料；(4)、在管式多孔阳极支撑体的电解质层表面均匀喷涂或浸渍功能层浆料；(5)、在管式多孔阳极支撑体的功能层表面均匀喷涂或浸渍阴极浆料。本发明制备方法简单环保、重复性好、降低生产成本，易于工业化应用。

主权项

1.一种制备管式固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于包括以下几个步骤：(1)、制备管式多孔阳极支撑体模具：其制备方法包括以下步骤：采用模具‑浸渍法制备一端封口，另一端开口的管式多孔阳极支撑体模具，所述管式多孔阳极支撑体模具是陶瓷阳极支撑体模具，其模具制备方法包括以下步骤：a、将硫酸钙和水混合均匀，搅拌除去气泡，得到即将固化的硫酸钙浆料；b、在步骤a所得的即将固化的硫酸钙浆料中插入一端是圆底的表面光滑的具有不同直径的支撑体，保持直立，待硫酸钙浆料完全固化后，拔出支撑体，得到含有大量水分的内表面光滑的硫酸钙湿模具；c、将步骤b得到的硫酸钙湿模具置于烘箱中干燥，烘干后得到不同内径的干燥的内表面光滑的硫酸钙模具；(2)、制备管式多孔阳极支撑体：其制备方法包括以下步骤：采用模具‑浸渍法制备一端封口一端开口的管式多孔阳极支撑体，所述管式多孔阳极支撑体是陶瓷阳极支撑体，d、取有机粘合剂、增塑剂、陶瓷粉体原料、造孔剂、分散剂和水混合均匀，得到阳极支撑体浆料；e、将步骤d得到的阳极支撑体浆料进行球磨，得到分散均匀的阳极支撑体浆料；f、将步骤e得到的分散均匀的阳极支撑体浆料倒入上述步骤c得到的干燥的内表面光滑的硫酸钙模具中，静置，干燥的硫酸钙模具会吸收阳极支撑体浆料中的水分，在硫酸钙模具的内壁形成阳极支撑体胚体的管壁，持续滴加阳极支撑体浆料保持阳极支撑体浆料液面高度稳定，当阳极支撑体胚体管壁的壁厚达到0.1～5毫米后，回收管内的剩余阳极支撑体浆料，以备后用；g、将步骤f得到的内有阳极支撑体胚体的硫酸钙模具一起置于烘箱中干燥；h、将步骤g干燥好的内有阳极支撑体胚体的硫酸钙模具中的阳极支撑体胚体与硫酸钙模具分离出来；i、将步骤h得到的阳极支撑体胚体经打磨平滑后预烧结，得到管式多孔阳极支撑体；(3)、在管式多孔阳极支撑体的表面均匀喷涂或浸渍电解质浆料，烘箱中干燥后再次喷涂或浸渍电解质浆料，再次干燥，如此重复多次，直至电解质厚度达到10～50微米，干燥后烧结，电解质层在管式多孔阳极支撑体外表面的定为“阳极支撑体‑电解质结构”，电解质层在管式多孔阳极支撑体内表面的定为“电解质‑阳极支撑体结构”；(4)、在管式多孔阳极支撑体的电解质层表面均匀喷涂或浸渍功能层浆料，烘箱中干燥后再次喷涂或浸渍功能层浆料，再次干燥，如此重复多次，直至功能层厚度达到10～50微米，干燥后烧结，功能层在管式多孔阳极支撑体外表面的定为“阳极支撑体‑电解质‑功能层结构”，电解质层在管式多孔阳极支撑体内表面的定为“功能层‑电解质‑阳极支撑体结构”，所述的功能层浆料为：1g钐掺杂氧化铈分散在10毫升异丙醇，2毫升乙二醇，0.6毫升甘油，高能球磨1h制成；(5)、在管式多孔阳极支撑体的功能层表面均匀喷涂或浸渍阴极浆料，烘箱中干燥后再次喷涂或浸渍阴极浆料，再次干燥，如此重复多次，直至功能层厚度达到10～50微米，干燥后烧结，阴极在管式多孔阳极支撑体外表面的定为“阳极支撑体‑电解质‑功能层‑阴极结构”，电解质层在管式多孔阳极支撑体内表面的定为“阴极‑功能层‑电解质‑阳极支撑体结构”，由此，得到两种不同结构的管式固体氧化物燃料电池，即阳极支撑体‑电解质‑功能层‑阴极结构管式固体氧化物燃料电池，和阴极‑功能层‑电解质‑阳极支撑体结构管式固体氧化物燃料电池。