固态薄膜燃料电池的制备方法技术

技术编号:22097730 阅读:39 留言:0更新日期:2019-09-14 02:01
本发明专利技术提供一种固态薄膜燃料电池的制备方法,首先通过控制真空镀膜设备在第一电极的外周面沉积第一电解质层,并使第一电解质层的厚度沿第一方向逐渐减小,第一方向与单管电极的轴向同向;然后控制真空镀膜设备在第一电解质层的外周面沉积第二电解质层,并使第二电解质层的厚度沿第一方向逐渐增大;再控制真空镀膜设备在第二电解质层的外周面沉积环形的第二电极。通过该制备方法得到的固态薄膜燃料电池,其电解质层包括两种不同的电解质,其中一电解质层与一电极贴合并匹配,另一电解质层与另一电极贴合并匹配,从而能够结合两种电解质的优势,使得电池能够发挥最佳的电池性能。

Preparation of Solid State Thin Film Fuel Cells

【技术实现步骤摘要】
固态薄膜燃料电池的制备方法
本专利技术涉及电池制备
,特别涉及一种固态薄膜燃料电池的制备方法。
技术介绍
燃料电池是利用氢气和氧气生成水的化学反应,来产生电流的发电装置,是下一代新能源解决方案中的一种高能量转化效率的电池。在燃料电池的阳极通入燃料(纯氢气或者碳氢化合物的气体),在阴极通入氧气(或者空气)。这样在阳极的燃料被氧化,阴极的氧气被还原,电子通过外电路形成电流,以此源源不断的产生电的过程。因为整个化学反应过程就是电子或离子的交换的纯化学反应过程,没有燃烧,因此燃料电池电化学反应过程不必遵循卡诺循环,致使整个燃料电池的能量转换效率非常高,可达40~60%,远远超过传统热机10~25%的能量转换效率。而且因为整个化学反应是氢气和氧气产生水的过程,水是生成物,因此是一个无污染的绿色发电装置,是公认的新一代新能源装置。燃料电池一般分很多种,常见的有质子交换膜燃料电池和固态燃料电池。质子交换膜燃料电池因为中间的电解质是一种高分子化合物的薄膜,不仅造价高,不能抗高温,而且这种化合物薄膜缺乏耐久性,因此会大大影响燃料电池的寿命(一般质子交换膜3000-5000小时的寿命)。而固态燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态薄膜燃料电池的制备方法,采用真空镀膜设备进行镀膜,其特征在于,包括以下步骤:S1.控制真空镀膜设备在第一电极的外周面沉积第一电解质层,所述第一电极为单管电极,并使所述第一电解质层的厚度沿第一方向逐渐减小,所述第一方向与所述单管电极的轴向同向;S2.控制真空镀膜设备在第一电解质层的外周面沉积第二电解质层,并使所述第二电解质层的厚度沿第一方向逐渐增大;S3.控制真空镀膜设备在第二电解质层的外周面沉积环形的第二电极,所述第二电极的厚度均一;其中,所述第一电极和所述第二电极其中一者为阳极,另一者为阴极。

【技术特征摘要】
1.一种固态薄膜燃料电池的制备方法,采用真空镀膜设备进行镀膜,其特征在于,包括以下步骤:S1.控制真空镀膜设备在第一电极的外周面沉积第一电解质层,所述第一电极为单管电极,并使所述第一电解质层的厚度沿第一方向逐渐减小,所述第一方向与所述单管电极的轴向同向;S2.控制真空镀膜设备在第一电解质层的外周面沉积第二电解质层,并使所述第二电解质层的厚度沿第一方向逐渐增大;S3.控制真空镀膜设备在第二电解质层的外周面沉积环形的第二电极,所述第二电极的厚度均一;其中,所述第一电极和所述第二电极其中一者为阳极,另一者为阴极。2.如权利要求1所述的固态薄膜燃料电池的制备方法,其特征在于,所述真空镀膜设备包括靶材激发装置,所述靶材激发装置用以激发环形靶材,所述环形靶材包括第一电解质环形靶材、第二电解质环形靶材和第二电极环形靶材,所述步骤S1包括以下步骤:S11.将单管电极置于所述环形靶材的中心轴所在位置,其中,所述单管电极在第一方向上的长度小于所述环形靶材在第一方向上的长度;S12.开启所述靶材激发装置激发第一电解质环形靶材;S13.控制单管电极由初始位置沿第一方向移动L1,以使所述单管电极完全移出所述环形靶材之外;S14.在所述单管电极完全移出所述环形靶材之外后,关闭所述靶材激发装置。3.如权利要求2所述的固态薄膜燃料电池的制备方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤:S21.将第一电解质环形靶材更换为第二电解质环形靶材;S22.控制所述单管电极向第二方向移动L2,以使所述单管电极完全移入所述环形靶材之内;S23.在所述单管电极完全移入所述环形靶材之内后,开启所述靶材激发装置激发第二电解质环形靶材;S24.控制所述单管电极沿第二方向移动L3,第二方向与第一方向相反,以使所述单管电极完全移出所述环形靶材之外;S25.在所述单管电极完全移出所述环形靶材之外后,关闭所述靶材激发装置。4.如权利要求3所述的固态薄膜燃料电池的制备方法,其特征在于,所述单管电极由初始位置沿第一方向移动L1的过程中,保持匀速移动...

【专利技术属性】
技术研发人员:李致朋区定容
申请(专利权)人:深圳市致远动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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