一种阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池的制备方法，包括以下步骤：先制备阳极支撑体混合泥料、阳极功能层浆料、电解质层浆料；然后将阳极支撑体混合泥料放入到挤出成型设备中通过挤出成型制得阳极支撑体生坯，干燥并素烧后得到阳极支撑体素坯；将阳极支撑体素坯浸渍到阳极功能层浆料中进行第一次共烧，共烧后再浸渍到电解层浆料中进行第二次共烧得到管式质子导体陶瓷燃料电池半电池；在管式质子导体陶瓷燃料电池半电池上涂刷、浸渍或丝网印刷阴极功能层浆料，烧结后得到阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池全电池。该方法工艺简单、高效，可提高泥料的均匀性、塑性和粘性，实现阳极支撑型管式质子陶瓷燃料电池的规模化生产。燃料电池的规模化生产。燃料电池的规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池的制备方法


[0001]本专利技术属于固体氧化物燃料电池制造
，具体涉及一种阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池的制备方法。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)作为新一代燃料电池，是一种将燃料中的化学能直接转化为电能和热能的高效率、低温室气体排放能量转化装置。SOFC的高工作温度使得燃料可以在内部发生重整，从而可以直接使用多种燃料(如甲烷、沼气、甲醇、乙醇等)进行发电。
[0003]SOFC经过多年的发展，出现了多种结构类型，如平板式、管式、套管式和瓦楞式等，但目前研究及应用的SOFC结构类型主要是平板式和管式两种。相较于普通平板式SOFC，管式SOFC具有启停速度快、容易密封、热循环稳定性好、机械强度高等优点，这些优点使得管式SOFC在便携式应用和大容量电站建设上具有很大的应用潜力。
[0004]目前常规的管式SOFC大多数采用氧离子导体作为电解质，例如YSZ、GDC、SSZ等。但氧离子在这些电解质中传导时，需要高达大约0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池的制备方法，所述燃料电池由里向外依次由阳极支撑体、阳极功能层、电解质层和阴极功能层组成，其特征在于，包括以下步骤：(1)先称取阳极支撑体前驱粉体和造孔剂，加入有机溶剂球磨、干燥后得到阳极支撑体前驱混合粉体；向捏合机中依次加入阳极支撑体前驱混合粉体、乳化剂、粘结剂、增塑剂、润滑剂、分散剂、去离子水以及酸性中和溶液，在捏合机中捏合，陈化3
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4天后得到具有一定均匀性、粘性和塑性的阳极支撑体混合泥料；所述阳极支撑体混合泥料中，造孔剂、去离子水、乳化剂、粘结剂、润滑剂、增塑剂、分散剂、酸性中和溶液分别为阳极支撑体前驱粉体质量的8
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10wt％、18
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20wt％、0.5
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1wt％、2
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3wt％、1
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1.5wt％、1
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2wt％、2
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3wt％、5
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8wt％；向阳极功能层粉体中先加入有机溶剂和分散剂球磨混合，然后加入粘结剂和增塑剂后继续以相同转速球磨混合得到阳极功能层浆料；所述阳极功能层粉体、有机溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂之间的质量比为(100
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200)：1000：3：3：3；向电解质粉体中先加入有机溶剂和分散剂球磨混合，然后加入粘结剂和增塑剂后继续以相同转速球磨混合得到电解质层浆料；所述电解质粉体、有机溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂之间的质量比为(80
‑
100)：1000：3：3：3；向阴极功能层粉体中加入有机溶剂、增塑剂以及造孔剂球磨混合得到阴极功能层浆料；所述阴极功能层粉体、有机溶剂、增塑剂、造孔剂之间的质量比为50：30：5：(1
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1.2)；(2)将阳极支撑体混合泥料放入到挤出成型设备中通过挤出成型制得阳极支撑体生坯，干燥并素烧后得到阳极支撑体素坯；素烧温度为950
‑
1000℃，素烧时间为2
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3h；(3)将步骤(2)制备得到的阳极支撑体素坯浸渍到步骤(1)制备的阳极功能层浆料中，然后进行第一次共烧，共烧后再浸渍到步骤(1)制备的电解层浆料中，然后进行第二次共烧得到管式质子导体陶瓷燃料电池半电池；第一次共烧温度为500
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600℃，共烧时间为2
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3h；第二次共烧温度为1400
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1450℃，共烧时间为5
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6h；(4)在步骤(3)制备得到的管式质子导体陶瓷燃料电池半电池上涂刷、浸渍或丝网印刷步骤(1)制备的阴极功能层浆料，烧结后得到阳极支撑型管式质子导体陶瓷燃料电池全电池；所述烧结温度为950
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1050℃，烧结时间为3
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4h。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍荣，庄子辰，黄祖志，张晓玉，刘魁，陈婷，耿玉翠，徐朗，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：