一种低温烧结致密化钐钕掺杂氧化铈基阻隔层及其制备方法、固体氧化物燃料电池技术

本发明专利技术提供了一种改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层，所述钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层为烧结致密化钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层；所述钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层的致密度大于等于90％。本发明专利技术通在合成掺杂氧化铈基粉体过程中加入可溶性铁盐和/或可溶性锰盐，并且特别采用了固液复合法合成粉体，使得本发明专利技术能够在更低的烧结温度下得到SNDC，烧结温度大约降低了200℃左右。本发明专利技术提供的方法利用成熟的传统工艺，工艺简单，便捷，条件温和易控，生产效率高，整个技术路线过程中，没有任何高端昂贵的步骤，经济的设备可以完成整个粉体制备，陶瓷片的烧结和薄膜的制备，更加有利于工业化大生产的推广和应用。的推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结致密化钐钕掺杂氧化铈基阻隔层及其制备方法、固体氧化物燃料电池


[0001]本专利技术涉及钐钕掺杂氧化铈基材料
，涉及一种改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层及其制备方法、固体氧化物燃料电池，尤其涉及一种低温烧结致密化钐钕掺杂氧化铈基阻隔层及其低温烧结制备方法、固体氧化物燃料电池。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池近些年发展比较迅速，应用比较成熟的电解质为YSZ，阴极为LSCF。但是在固体氧化物燃料电池烧结制作的过程中，LSCF和YSZ会发生反应生成新的绝缘相，严重损害了固体氧化物燃料电池的输出功率和耐久性。为了解决这个问题，需要掺杂的氧化铈基材料作为阻隔层，但为了最大程度的避免LSCF和YSZ的有害反应，掺杂氧化铈基材料需要尽可能在较低的烧结温度下达到致密。而传统的方法主要是通过增加烧结温度，延长烧结时间，或者在掺杂氧化铈基的粉体中简单的机械混合过渡金属氧化物。延长烧结时间，增加烧结温度这类方法增加了制作成本，并且使得晶粒相对较大损害电性能。简单的机械混合过渡金属氧化物方法不容易在分子层面上达到均匀。/>[0003]特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层，其特征在于，所述钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层为烧结致密化钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层；所述钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层的致密度大于等于90％。2.根据权利要求1所述的改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层，其特征在于，所述钐钕共掺杂氧化铈基的化学组成为Ce1‑
2x
Sm
x
Nd
x
O2‑
&
，其中0.05≤x≤0.1；所述阻隔层中还包括掺杂的铁和/或锰；所述阻隔层的厚度为0.5～5μm；所述烧结致密化为低温烧结致密化。3.根据权利要求2所述的改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层，其特征在于，所述铁和/或锰的掺杂摩尔量为0.5mol％～2mol％；所述阻隔层具有致密的断面结构；所述阻隔层表面不具有孔隙或具有小于等于500nm的空隙；所述低温烧结的温度为1250～1300℃；所述改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层为用于固体氧化物燃料电池的改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层。4.根据权利要求3所述的改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层，其特征在于，所述阻隔层的晶粒粒径小于等于1μm；所述阻隔层表面的孔隙为闭孔；所述阻隔层不含有相连通孔和贯穿通孔；所述改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层为陶瓷薄膜。5.一种如权利要求1～4任意一项所述的改性钐钕共掺杂氧化铈基阻隔层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将可溶性铈盐、可溶性钐盐、可溶性钕盐、可溶性铁盐和/或可溶性锰盐、水和络合剂混合后，得到浆料；2)将上述步骤得到的浆料进行球磨后，得到前驱体；3)将上述步骤得到的前驱体烧结后，得到改性钐钕共掺杂氧化铈基粉体；4)将上述步骤得到的改性钐钕共掺杂氧化铈基粉体、松油醇和表面活性剂再次球磨后，得到A料；将聚乙二醇，聚乙烯醇缩丁醛酯，松油醇和二丙二醇丁醚混合后，得到B料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜定帮，王建新，官万兵，杨钧，刘武，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：