[发明专利]一种低电损耗固体氧化物燃料电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种低电损耗固体氧化物燃料电池的制备方法，属于新能源技术领域。本发明将氯化亚铁和碳酸锂粉末混合于有机溶剂中，在亚铁离子和锂离子沉淀结晶的过程中，加入硫酸铜和硝酸银，铜离子将铁离子进行同晶取代，同时银离子将锂离子进行同晶取代，取代后的铁离子和锂离子进入有机相中，使原有的晶格上由于同晶取代产生空穴，空穴的产生有利于电子的移动，增强了燃料电池的导电效果；本发明制得的电池电极由于铜离子对铁离子、银离子对镍离子产生的同晶取代，同时有机溶剂对金属离子的扩散起到推动作用，使离子移动更加简单，使固体氧化物燃料电池反应所需温度降低，增强导电性能，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种低电损耗固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取5～7份氯化亚铁粉末、3～4份磷酸三乙酯粉末和30～32份质量分数为10～12%的磷酸溶液置于烧杯中，在搅拌转速为600～800r/min的条件下进行磁力搅拌20～30min，制得混合液；（2）按重量份数计，称取8～10份碳酸锂粉末、15～18份上述混合液和30～32份蒸馏水投入三口烧瓶中，以500～550r/min的转速进行磁力搅拌30～40min制得混合分散液，向三口烧瓶中加入混合分散液质量5～7%的柠檬酸和混合分散液质量8～10%的三苯甲醇晶体，以2000～2200r/min的转速进行高速搅拌，搅拌20～30min后制得反应乳液；（3）按重量份数计，称取2～3份氯化铜粉末、3.2～3.5份硝酸银粉末和30～32份无水乙醇投入锥形瓶中混合均匀得到混合浆液，将混合浆液和上述反应乳液按质量比1:5投入反应釜中，在温度为150～170℃，搅拌转速为900～1100r/min的条件下反应10～12h制得反应液；（4）向上述反应釜中加入反应液质量2.0～2.5%的硫氰化钾粉末和反应液质量3.0～3.5%的沸石粉末，在搅拌转速为200～220r/min，温度为80～90℃的条件下混合搅拌20～30min，搅拌后过滤得到滤渣，用蒸馏水和无水乙醇依次清洗3～5次，清洗后放入真空烘箱中干燥，在真空度为80～100Pa、温度为80～85℃的条件下烘干，烘干后放入高温炉中，在氩气保护下升高温度至650～700℃，高温煅烧18～22h，煅烧后研磨过150目筛制得混合固体，备用；（5）将上述混合固体和氧化镍按质量比3:2混合均匀置于模具中，压制成厚度为0.5～0.8mm的薄片，制得阳极支撑体材料，将氧化锆与氧化铈粉末按质量比2:1混合制得混合粉体，按重量份数计，称取10～12份碳酸乙烯酯、8～10份碳酸二乙酯和2～4份六氟磷酸锂混合均匀制得电解溶液，将电解溶液和混合粉体按质量比10:1混合置于超声振荡仪中以30～32kHz的频率振荡100～120min制得混合液体；（6）将上述混合液体均匀涂刷于备用的混合固体上，重复刷涂3～6次后，于常温下晾干，晾干后放于高温炉中在温度为1000～1100℃的条件下煅烧100～120min，制得低电损耗固体氧化物燃料电池。