一种固体氧化物燃料电池电解质层的制造方法技术

技术编号:3248811 阅读:251 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质层的制造方法,该电解质层是通过熔融或半熔状态的粒子束流高速撞击到基体表面,经扁平化后形成扁平化粒子依次堆积而成的。扁平化的粒子与其它一个或多个扁平化粒子重叠区域达到部分化学结合,结合率超过扁平化粒子表面积的50%以上,由此制备的电解质层垂直于电解质层表面方向的电导率为电解质块材电导率的一半以上。如果对由此设计制造的电解质层再配合后致密化处理,不仅能够进一步提高其气密性,还可以进一步提高电解质层的电导率和扁平粒子的结合率。采用本发明专利技术的方法制备的固体氧化物燃料电池电解质层,可简化固体氧化物燃料电池的制造工艺,降低固体氧化物燃料电池的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物燃料电池电解质层的制造方法                          
本专利技术属于能源、材料加工和电力领域,涉及一种固体氧化物燃料电池电解质层的制造方法。                          
技术介绍
高温固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell:SOFC)可以将燃料的化学能直接转化为电能,具有发电效率高和环境友好的特点。利用燃气轮机进行联合发电,其发电效率高达60%以上,为一种理想的发电方式,再通过合理、有效地利用余热,其燃料的热在效率可以达到90%。同时SOFC具有可以使用H2、天然气、石油液化气、煤气化气等众多碳氢燃料气体的优点。为此,SOFC的开发对于有限资源的有效利用,减少环境污染物的排放量具有重要意义。目前,SOFC存在的主要问题是如何降低SOFC的制造成本。一旦制造成本问题得到解决,基于其具有发电效率可达到常规火力发电近2倍和接近零污染排放的特点,将有可能替代目前使用的许多发电装置与系统,产生能源产业的一次革命。固体电解质层为SOFC的关键结构层之一,SOFC对固体电解质层的要求是:(1)高的氧离子电导率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体氧化物燃料电池电解质层的制造方法,其特征在于,该方法通过熔融或半熔状态的粒子束流高速撞击到基体表面,经扁平化后形成扁平化粒子依次堆积而成,扁平化的粒子与其它一个或多个扁平化粒子重叠区域达到部分化学结合,结合率超过扁平化粒子表面积的50%以上;具体包括以下步骤:首先根据燃料电池结构的不同设计,选择合适的喷涂基体,该基体是用于该燃料电池的阳极层或阴极层或电解质层,或是该燃料电池的阳极与电解质层间的过渡层;或是阴极与电解质层间的过渡层;其次,将基体预热到70 0℃到基体组份中熔点最高材料的熔点以下的某一温度;然后,在大气氛围中,采用等离子喷涂方法和适合电解质层的...

【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池电解质层的制造方法,其特征在于,该方法通过熔融或半熔状态的粒子束流高速撞击到基体表面,经扁平化后形成扁平化粒子依次堆积而成,扁平化的粒子与其它一个或多个扁平化粒子重叠区域达到部分化学结合,结合率超过扁平化粒子表面积的50%以上;具体包括以下步骤:首先根据燃料电池结构的不同设计,选择合适的喷涂基体,该基体是用于该燃料电池的阳极层或阴极层或电解质层,或是该燃料电池的阳极与电解质层间的过渡层;或是阴极与电解质层间的过渡层;其次,将基体预热到700℃到基体组份中熔点最高材料的熔点以下的某一温度;然后,在大气氛围中,采用等离子喷涂方法和适合电解质层的喷涂材料在基体上喷涂电解质层。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的等离子喷涂方法包括所用适合在大气气氛中工作、并以等离子电弧为热源的热喷涂方法,所述的热喷涂方法为大气等离子喷涂或反应等离子喷涂或超音速等离子喷涂或感应等离子喷涂。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的对基体预热方式为火焰预热、等离子弧预热、高频加热、电加热、光照加热的方式之一,喷涂前基体的状态是高温状态或是基体表层或者基体局部或者基体中某一组份处于熔融或者半熔融的状态。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的基体的结构形状是平面,或是圆柱面,或是圆锥面,或是变曲率的其它曲面。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的基体是用于承载沉积单个扁平化粒子的区域,该区域是先前已经沉积的单个或几个扁平粒子表面,也可以是阳极或阴极层与即将沉积的扁平化粒子相互接触的局部区域。-->6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李长久李成新杨冠军王豫跃
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1