一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，包括以下步骤：陶瓷粉体预处理、浆料配制、挤压成型、埋烧脱蜡烧结阳极、功能层制备与整体调试。本发明专利技术有益效果是：在调制浆液的容器一侧设置了抽气机，可以进行调制浆液的同时启动抽气机，可以调节调制浆液的容器内部的气压，从而抽取浆液内部的气泡，避免在进行固型时内部出现气孔，增加了电池的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法
本专利技术涉及固体氧化物燃料电池领域，特别涉及一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法。
技术介绍
阳极是固体氧化物燃料电池的重要组成部分，阳极材料的性能会直接影响固体氧化物燃料电池的性能，通常固体氧化物燃料电池阳极材料必须满足以下要求，具有良好的催化活性和高的电子导电率，具有良好的化学和热稳定性，具有合适的孔隙率，阳极支撑体除了需要满足上述阳极的要求之外，还需要具有一定的厚度和机械强度来起到支撑电解质膜的作用；现在对固体氧化物燃料电池阳极支撑体的进行简易制备时，在浆料配制的过程中，会出现较多的气泡，导致在进行塑形时，内部存在较多的气孔，影响对电子的传输的速率，从而影响电池的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，包括以下步骤：S1、陶瓷粉体预处理，将陶瓷原料放入碾碎机，进行碾碎，接着对碾碎的陶瓷粉进行筛选，将一些较大的颗粒过滤掉，在放入水中开始浸泡；S2、浆料配制，将氧化镍(NiO)、8mol％氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、石墨粉等与有机添加剂球磨混合，使用抽气机抽取配制容器内的气体，增加容器内的气压，消除浆液内的气泡；S3、挤压成型，将制成的浆料放入挤压机内，挤压机会通过挤出机料简和螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使泥料连续通过机头而制成各种截面制品；S4、埋烧脱蜡烧结，经过烧结炉，金属电极材料和电池片表面硅在红外线的加热作用下达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属电极材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属电极之间形成外延层，形成良好的欧姆接触；S5、阳极功能层制备，首先将称量好的粉体倒入球磨罐，同时倒入酒精混合球磨24h，球磨后倒出浆料，进入烘箱干燥排除酒精，再倒入相应孔径的筛中捣碎假团粒得到所需粒径的粉体，最后加入分散剂、塑化剂、造孔剂、溶剂等进行混合、搅拌、除泡后得到浆料，随后将浆料进行流延成型；S6、整体调试，将组装完毕的电池连接电压表与电流表，进行检测数据。优选的，所述步骤S1中原料粉尘的颗粒直径不能大于100um，浸泡时间应为3-5h。优选的，所述步骤S2中NiO和YSZ重量比1：1，石墨粉、聚乙烯醇缩丁醛、三乙醇胺、聚乙二醇、邻苯二甲酸二正辛酯和无水乙醇的重量百分比为16-18％：2-4％：5-8％：1.5-2％：3-4％：3-4％：45-47％。优选的，所述步骤S3中挤压机是由主机、辅机与控制系统三部分组成，浆液中的脊性材料应占80％以上。优选的，所述步骤S2中容器内的气压应在2MPa以下。优选的，所述步骤S4中温度低于400℃时升温速率要小于1℃/min，高温烧结过程需要4-5h。优选的，所述步骤S2中石墨粉的重量为氧化镍和8mol％氧化钇稳定的氧化锆陶瓷粉体总重量的10％-20％。优选的，所述步骤S4中温度最高为1300℃，最低温度为300℃。优选的，所述步骤S5中需要进入干燥箱干燥20-30min，干燥箱干燥过程的温度为80-100℃。优选的，所述步骤S6中调试的温度为50-250℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：在调制浆液的容器一侧设置了抽气机，可以进行调制浆液的同时启动抽气机，可以调节调制浆液的容器内部的气压，从而抽取浆液内部的气泡，避免在进行固型时内部出现气孔，增加了电池的使用效果。附图说明图1为本专利技术一种处理手机镜头的工艺流程示意图；图2为本专利技术一种处理手机镜头的埋烧脱蜡烧结的温度曲线图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例1如图1-2所示的一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，包括以下步骤：S1、陶瓷粉体预处理，将陶瓷原料放入碾碎机，进行碾碎，接着对碾碎的陶瓷粉进行筛选，将一些较大的颗粒过滤掉，在放入水中开始浸泡；S2、浆料配制，将氧化镍(NiO)、8mol％氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、石墨粉等与有机添加剂球磨混合，使用抽气机抽取配制容器内的气体，增加容器内的气压，消除浆液内的气泡；S3、挤压成型，将制成的浆料放入挤压机内，挤压机会通过挤出机料简和螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使泥料连续通过机头而制成各种截面制品；S4、埋烧脱蜡烧结，经过烧结炉，金属电极材料和电池片表面硅在红外线的加热作用下达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属电极材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属电极之间形成外延层，形成良好的欧姆接触；S5、阳极功能层制备，首先将称量好的粉体倒入球磨罐，同时倒入酒精混合球磨24h，球磨后倒出浆料，进入烘箱干燥排除酒精，再倒入相应孔径的筛中捣碎假团粒得到所需粒径的粉体，最后加入分散剂、塑化剂、造孔剂、溶剂等进行混合、搅拌、除泡后得到浆料，随后将浆料进行流延成型；S6、整体调试，将组装完毕的电池连接电压表与电流表，进行检测数据；进一步的，所述步骤S1中原料粉尘的颗粒直径不能大于100um，浸泡时间应为3-5h；进一步的，所述步骤S2中NiO和YSZ重量比1：1，石墨粉、聚乙烯醇缩丁醛、三乙醇胺、聚乙二醇、邻苯二甲酸二正辛酯和无水乙醇的重量百分比为16-18％：2-4％：5-8％：1.5-2％：3-4％：3-4％：45-47％；进一步的，所述步骤S3中挤压机是由主机、辅机与控制系统三部分组成，浆液中的脊性材料应占80％以上；实施例2一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，包括以下步骤：S1、陶瓷粉体预处理，将陶瓷原料放入碾碎机，进行碾碎，接着对碾碎的陶瓷粉进行筛选，将一些较大的颗粒过滤掉，在放入水中开始浸泡；S2、浆料配制，将氧化镍(NiO)、8mol％氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、石墨粉等与有机添加剂球磨混合，使用抽气机抽取配制容器内的气体，增加容器内的气压，消除浆液内的气泡；S3、挤压成型，将制成的浆料放入挤压机内，挤压机会通过挤出机料简和螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使泥料连续通过机头而制成各种截面制品；S4、埋烧脱蜡烧结，经过烧结炉，金属电极材料和电池片表面硅在红外线的加热作用下达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属电极材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属电极之间形成外延层，形成良好的欧姆接触；S5、阳极功能层制备，首先将称量好的粉体倒入球磨罐，同时倒入酒精混合球磨24h，球磨后倒出浆料，进入烘箱干燥排除酒精，再倒入相应孔径的筛中捣碎假团粒得到所需粒径的粉体，最后加入分散剂、塑化剂、造孔剂、溶剂等进行混合、搅拌、除泡后得到浆料，随后将浆料进行流延成型；S6、整体调试，将组装完毕的电池连接电压表与电流表，进行检测数据；进一步的，所述步骤S2中容器内的气压应在2MPa以下；进一步的，所述步骤S4中温度低于400℃时升温速率要小于1℃/min，高温烧结过程需要4-5h；进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、陶瓷粉体预处理，将陶瓷原料放入碾碎机，进行碾碎，接着对碾碎的陶瓷粉进行筛选，将一些较大的颗粒过滤掉，在放入水中开始浸泡；S2、浆料配制，将氧化镍(NiO)、8mol％氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、石墨粉等与有机添加剂球磨混合，使用抽气机抽取配制容器内的气体，增加容器内的气压，消除浆液内的气泡；S3、挤压成型，将制成的浆料放入挤压机内，挤压机会通过挤出机料简和螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使泥料连续通过机头而制成各种截面制品；S4、埋烧脱蜡烧结，经过烧结炉，金属电极材料和电池片表面硅在红外线的加热作用下达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属电极材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属电极之间形成外延层，形成良好的欧姆接触；S5、阳极功能层制备，首先将称量好的粉体倒入球磨罐，同时倒入酒精混合球磨24h，球磨后倒出浆料，进入烘箱干燥排除酒精，再倒入相应孔径的筛中捣碎假团粒得到所需粒径的粉体，最后加入分散剂、塑化剂、造孔剂、溶剂等进行混合、搅拌、除泡后得到浆料，随后将浆料进行流延成型；S6、整体调试，将组装完毕的电池连接电压表与电流表，进行检测数据。...

【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、陶瓷粉体预处理，将陶瓷原料放入碾碎机，进行碾碎，接着对碾碎的陶瓷粉进行筛选，将一些较大的颗粒过滤掉，在放入水中开始浸泡；S2、浆料配制，将氧化镍(NiO)、8mol％氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、石墨粉等与有机添加剂球磨混合，使用抽气机抽取配制容器内的气体，增加容器内的气压，消除浆液内的气泡；S3、挤压成型，将制成的浆料放入挤压机内，挤压机会通过挤出机料简和螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使泥料连续通过机头而制成各种截面制品；S4、埋烧脱蜡烧结，经过烧结炉，金属电极材料和电池片表面硅在红外线的加热作用下达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属电极材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属电极之间形成外延层，形成良好的欧姆接触；S5、阳极功能层制备，首先将称量好的粉体倒入球磨罐，同时倒入酒精混合球磨24h，球磨后倒出浆料，进入烘箱干燥排除酒精，再倒入相应孔径的筛中捣碎假团粒得到所需粒径的粉体，最后加入分散剂、塑化剂、造孔剂、溶剂等进行混合、搅拌、除泡后得到浆料，随后将浆料进行流延成型；S6、整体调试，将组装完毕的电池连接电压表与电流表，进行检测数据。2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体的简易制备方法，其特征在于，所述步骤S1中原料粉尘的颗粒直径不能大于100um，浸泡时间应为3-5h。3.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池阳极支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，
申请(专利权)人：张健，
类型：发明
国别省市：贵州,52