陶瓷膜燃料电池用连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷膜燃料电池连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法，采用固相球磨法制备了NiO-YSZ或NiO-YSZ-YCCNi阳极衬底并采用丝网印刷方法制备了连接材料薄膜Y0.7Ca0.3Cr0.9M0.1O3-δ（YCCM），其中M为Fe、Co、Ni、Cu、Zn中一种。本发明专利技术制备的连接材料薄膜和电解质薄膜，薄膜致密性好，且连接材料薄膜的厚度能控制在10～30μm范围内，制备方法简单，周期短，成本低，所得到的电解质薄膜尤其适用于陶瓷膜燃料电池对电解质的要求，同时连接材料薄膜可以满足电池堆对于连接材料的要求。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷膜燃料电池用连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法
本专利技术涉及陶瓷膜燃料电池连接材料和电解质，特别是涉及一种陶瓷膜燃料电池用连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法。
技术介绍
陶瓷膜燃料电池(SOFC)是一种新型发电装置，由于具有燃料能量转换效率高、对环境污染小、燃料适应性强和设计灵活等优点，具有良好应用前景，其中，连接材料研究是SOFC发展的关键技术之一。连接材料在陶瓷膜燃料电池工作时，一面处于强氧化性气氛（与阴极接触），一面处于还原性气氛中（与阳极接触），在两电极之间起电子传输与分隔气体的双重作用。因此较陶瓷膜燃料电池其它组元材料对连接材料要求最为苛刻，如：同时满足在氧化性气氛和还原性气氛中稳定，高的电子电导，低的可以忽略的离子电导，与电池其它组元材料具有良好的热匹配性和化学稳定性，此外如易加工成型易封接等。因此要寻找到能够满足上述条件且成本低廉、制备简单的材料相当困难，正因为如此连接材料成为严重制约SOFC发展的技术瓶颈。对于平板状陶瓷膜燃料电池，目前普遍采用廉价的金属合金作为连接材料，但是在SOFC长期高温下工作的金属连接材料与阴极接触的一侧会发生高温氧化生成电绝缘的氧化膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷膜燃料电池用连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）阳极粉体制备：准备制备阳极粉体的原料NiO和氧化钇稳定的氧化锆混合粉体或NiO，氧化钇稳定的氧化锆和Y0.7Ca0.3Cr0.9Ni0.1O3‑δ混合粉体，在所述原料中加入造孔剂混合球墨，得到阳极粉体；（2）阳极衬底制备：采用干压方法将步骤（1）中所述阳极粉体压成片状素坯，将所述素坯置于高温箱式电阻炉中烧结后，降至室温得到NiO‑氧化钇稳定的氧化锆阳极衬底或NiO‑氧化钇稳定的氧化锆‑Y0.7Ca0.3Cr0.9Ni0.1O3‑δ复合阳极衬底；（3）连接材料浆料制备：将连接材料Y0.7Ca0.3Cr...

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷膜燃料电池用连接材料薄膜和电解质薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)阳极粉体制备：准备制备阳极粉体的原料NiO和氧化钇稳定的氧化锆混合粉体或NiO，氧化钇稳定的氧化锆和Y0.7Ca0.3Cr0.9Ni0.1O3-δ混合粉体，在所述原料中加入造孔剂混合球墨，得到阳极粉体，所述NiO和氧化钇稳定的氧化锆的质量比为7：3；(2)阳极衬底制备：采用干压方法将步骤(1)中所述阳极粉体压成片状素坯，将所述素坯置于高温箱式电阻炉中烧结后，降至室温得到NiO-氧化钇稳定的氧化锆阳极衬底或NiO-氧化钇稳定的氧化锆-Y0.7Ca0.3Cr0.9Ni0.1O3-δ复合阳极衬底；(3)连接材料浆料制备：将连接材料Y0.7Ca0.3Cr0.9M0.1O3-δ和含乙基纤维素的松油醇混合研磨得到连接材料浆料，其中M为Fe、Co、Ni和Cu的一种；(4)电解质浆料制备：将氧化钇稳定的氧化锆电解质材料和含乙基纤维素的松油醇混合研磨得到氧化钇稳定的氧化锆电解质浆料；(5)连接材料薄膜涂覆：采用丝网印刷的方法将步骤(3)中所述连接材料浆料涂覆在步骤(2)中所述阳极衬底一个面上，自然晾干，然后再重复涂覆1～3遍；(6)电解质薄膜涂覆：采用丝网印刷的方法将步骤(4)中所述氧化钇稳定的氧化锆电解质浆料涂覆在步骤(5)中所述阳极衬底另一个面上，自然晾干，然后再重复涂覆1～3遍；(7)连接材料薄膜和电解质薄膜制备：将步骤(6)得到的连接材料Y0.7Ca0.3Cr0.9M0.1O3-δ薄膜-阳极衬底-氧化钇稳定的氧化锆薄膜置于高温箱式电阻炉中烧结后，降至室温得到均匀的连接材料Y0.7Ca0.3Cr0.9M0.1O3-δ薄膜、阳极和氧化钇稳定的氧化锆电解质薄膜，在所述高温箱式电阻炉空气气氛中1350～1450℃烧结4～8h，控制高温箱式电阻炉升温、降温速率为5～10℃/min；步骤(3)中将连接材料Y0.7Ca0.3Cr0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永红，顾庆文，卢肖永，丁岩芝，田冬，林彬，
申请(专利权)人：淮南师范学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34