本实用新型专利技术属于固体氧化物燃料电池领域，具体涉及一种双孔型金属支撑体、固体氧化物燃料电池、电堆和系统，所述双孔型金属支撑体包括第一金属支撑层和设置在所述第一金属支撑层一侧的第二金属支撑层；所述第一金属支撑层上还设有多个贯穿其厚度方向的孔道；所述第二金属支撑层具有海绵状微孔结构。本实用新型专利技术提供的金属支撑体具有独特的双孔型结构，孔隙率高，最高可达70%，气体透过率高，能够降低气体传输阻力，减小浓差极化；此外还具有高的结构强度和耐热震冲击性能，有利于固体氧化物燃料电池的商业化应用。电池的商业化应用。电池的商业化应用。
【技术实现步骤摘要】
一种双孔型金属支撑体、固体氧化物燃料电池、电堆和系统
[0001]本技术属于固体氧化物燃料电池领域，具体涉及一种双孔型金属支撑体、固体氧化物燃料电池、电堆和系统。
技术介绍
[0002]固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种在高温下（600
‑
1000℃）直接将化学能转化为电能的装置，具有能量转化效率高，安全的全固态结构、燃料适用性范围广，无须贵金属催化剂、应用范围广等特点；因此在全球范围内受到广泛研究和关注；而高性能和稳定性的固体氧化物燃料电池是构建电堆以及发电系统集成的重要基础。根据平板式固体氧化物燃料电池的支撑体材质不同，可分为阴极支撑型、阳极支撑型、电解质支撑型以及金属支撑体型单电池。其中，金属支撑SOFC（Metal Supported SOFC，MS
‑
SOFC）因具有较高的机械强度和抗热冲击性、易加工密封性、极高的导热、导电性等优点，极大地简化了电堆集成工艺，降低制造成本，成为固体氧化物燃料电池研究的重要方向。
[0003]现有的多孔结构金属支撑体有两种，即海绵状多孔结构和直孔结构；海绵状多孔结构的金属支撑体通常采用添加造孔剂法，产生的孔隙多为不贯通的闭口气孔，气体透过率较低，气体传输阻力大；而直孔结构的金属支撑体一般采用激光打孔法、化学腐蚀法等方法制备得到，加工时间长，制造成本高。
[0004]因此提供一种气体透过率高、成本低的金属支撑体型固体氧化物燃料电池非常有必要。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种双孔型金属支撑体、固体氧化物燃料电池、电堆和系统，克服现有技术存在的多孔结构的金属支撑体因气体透过率低问题。
[0006]本技术提供了如下的技术方案：
[0007]一种双孔型金属支撑体，所述双孔型金属支撑体包括第一金属支撑层和设置在所述第一金属支撑层一侧的第二金属支撑层；所述第一金属支撑层上还设有多个贯穿其厚度方向的孔道；所述第二金属支撑层具有海绵状微孔结构。
[0008]优选的，所述双孔型金属支撑体的孔隙率为40%
‑
70%。
[0009]优选的，所述第一金属支撑层的厚度为500
‑
1000μm。
[0010]优选的，所述孔道的孔径为50
‑
150μm。
[0011]优选的，所述第二金属支撑层的厚度为20
‑
100μm。
[0012]优选的，所述海绵状微孔结构的孔径为20
‑
40μm。
[0013]本专利技术还提供了一种固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池由下至上依次包括支撑层、阳极功能层、电解质层和阴极功能层，所述支撑层为前述的双孔型金属支撑体。
[0014]优选的，所述阳极功能层的厚度为5
‑
50μm；所述阴极功能层的厚度为10
‑
50μm。
[0015]优选的，所述电解质层的厚度为5
‑
50μm。
[0016]优选的，所述阴极功能层的材料可以为LSCF（铁钴锶镧）、LSM（锰酸锶镧）、LSC（钴酸锶镧）中的至少一种。
[0017]优选的，所述阳极功能层的材料可以是NiO
‑
YSZ（氧化镍复合的氧化钇稳定氧化锆）、NiO
‑
GDC（氧化镍复合的氧化钆稳定氧化铈）、NiO
‑
SDC（氧化镍复合的氧化钐稳定氧化铈）的至少一种。
[0018]优选的，所述电解质层的材料可以是YSZ（钇稳定氧化锆）、GDC（氧化钆稳定氧化铈）、SDC（氧化钐稳定氧化铈）中的至少一种。
[0019]本技术还提供一种电堆，包括上端板、下端板和设置在所述上端板和所述下端板之间的电池单元，所述电池单元包括前述的固体氧化物燃料电池。
[0020]本技术还提供一种SOFC系统，包括前述的电堆。
[0021]本技术的有益效果是：
[0022]本技术提供的双孔型金属支撑体具有独特的双孔型结构，孔隙率高，最高可达70%，气体透过率高，能够降低气体传输阻力，减小浓差极化；此外，该金属支撑层还具有高的结构强度和耐热震冲击性能；相对于传统SOFC支撑体，该金属支撑体还具有较低的成本优势，有利于固体氧化物燃料电池的商业化应用。
附图说明
[0023]图1双孔型金属支撑体的结构示意图；
[0024]图2是固体氧化物燃料电池的结构示意图；
[0025]图3是电堆的结构示意图。
[0026]附图中标记的含义如下：
[0027]1‑
双孔型金属支撑体11
‑
第一金属支撑层12
‑
第二金属支撑层13
‑
孔道15
‑
海绵状微孔结构2
‑
阳极功能层3
‑
电解质层4
‑
阴极功能层100
‑
电池单元110
‑
上端板120
‑
下端板。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施方式对本技术做具体说明。
[0029]实施方式1
[0030]本实施方式提供了一种双孔型金属支撑体，所述双孔型金属支撑体1包括第一金属支撑层11和设置在所述第一金属支撑层11一侧的第二金属支撑层12；所述第一金属支撑层11上还设有多个贯穿其厚度方向的孔道13；所述第二金属支撑层12具有海绵状微孔结构15。
[0031]实施方式2
[0032]在实施方式1的基础上，本实施方式进一步限制所述双孔型金属支撑体1的孔隙率为40%
‑
70%。本领域技术人员可以根据实际应用情况选择合适的孔隙率，例如40%、50%、60%、70%。
[0033]实施方式3
[0034]在实施方式1、2的基础上，本实施方式进一步限制所述第一金属支撑层11的厚度
为500
‑
1000μm。本领域技术人员可以根据实际应用情况选择合适的厚度，例如500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm。
[0035]实施方式4
[0036]在实施方式1
‑
3的基础上，本实施方式进一步限制所述孔道13的孔径为50
‑
150μm；海绵状微孔结构15的孔径为20
‑
40μm。
[0037]实施方式5
[0038]在实施方式1
‑
4的基础上，本实施方式进一步限制所述第二金属支撑层12的厚度为20
‑
100μm。本领域技术人员可以根据实际应用情况选择合适的厚度，例如20μm、40μm、60μm、80μm、100μm。
[0039]在本技术的一些优选实施方式中，所述第二金属支撑层12的厚度小于所述第一金属支撑层11的厚度，进一步地，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双孔型金属支撑体，其特征在于，所述双孔型金属支撑体（1）包括第一金属支撑层（11）和设置在所述第一金属支撑层（11）一侧的第二金属支撑层（12）；所述第一金属支撑层（11）上还设有多个贯穿其厚度方向的孔道（13）；所述第二金属支撑层（12）具有海绵状微孔结构（15）。2.根据权利要求1所述的一种双孔型金属支撑体，其特征在于，所述双孔型金属支撑体（1）的孔隙率为40%
‑
70%。3.根据权利要求1或2所述的一种双孔型金属支撑体，其特征在于，所述第一金属支撑层（11）的厚度为500
‑
1000μm。4.根据权利要求1或2所述的一种双孔型金属支撑体，其特征在于，所述孔道（13）的孔径为50
‑
150μm。5.根据权利要求1或2所述的一种双孔型金属支撑体，其特征在于，所述第二金属支撑层（12）的厚度为20
‑
100μm。6.根据权利要求3所述的一种双孔型金属支撑体，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：左文武，蒋学鑫，王韶晖，
申请(专利权)人：安徽壹石通材料科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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