【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池电极/电解质界面构筑，具体涉及一种低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池（sofc）作为理想的能量转换设备，在应对全球能源危机、全球变暖问题方面具有较大的应用前景。传统sofc需在高温（1000℃）下运行，导致了界面反应、电极烧结、材料选择受限等问题，缩短了电池的使役寿命、增加了成本。将运行温度降到600-800℃的中温区有效地解决了这些问题，但也因此显著降低了阴极上的氧还原反应（orr）动力学过程，导致电池的输出性能下降。向阴极中添加氧离子导体材料是提高阴极orr活性的有效方法。稀土元素掺杂的氧化铋是目前具有最高离子电导率的电解质材料，因此被广泛报道用于提升阴极的性能。
2、阴极的制备通常需经历高温烧结过程（1000~1200℃），从而形成良好的电极/电解质界面接触。由于复合阴极中的两相具有抑制相互烧结的作用，因此通常需要在更高的温度下进行烧结。然而，含氧化铋的复合阴极的烧结温度可以大幅降低，这是因为氧化铋的熔点较低（纯氧化铋的熔点仅有824℃，掺杂的氧化铋为~1100℃），从而使阴极的起始烧结温度降低到750℃（ j. power sources2020, 465, 228281）。然而，在此温度下氧化铋和含钴钙钛矿阴极材料仍然会发生反应（ j. mater. chem. a, 2018, 6, 6510），因此需要进一步降低阴极的烧结温度。有文献沿用增强阴极烧结活性的思路，采用添加烧结助剂
技术实现思路
1、为了解决该问题，本专利技术提供了一种低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法。该方法操作简单，通过该方法构筑的界面不仅能够有效地预防电极内部和电极与电解质之间的不良反应，还可获得高性能的阴极。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其包括以下步骤：
4、1）将阴极浆料涂覆在电解质表面，在一定温度下烘干一段时间，得到免烧阴极；
5、2）将所得免烧阴极暴露在纯氧环境中进行极化处理，以构筑紧密的阴极/电解质界面。
6、进一步地，所述阴极浆料由阴极粉体和粘结剂按照质量比(5~8):(2~5)混合制备而成。
7、更进一步地，所述阴极粉体由sm0.95coo3-δ和er0.4bi1.6o3按质量比(6~9):(1~4)组成。
8、更进一步地，所述粘结剂是含4wt%乙基纤维素的松油醇溶液。
9、进一步地，所述电解质为y2o3掺杂的zro2（ysz）、gd2o3掺杂的ceo2（gdc）中的一种。
10、进一步地，步骤1）中烘干的温度为50~180℃，时间为0.1~10 h。
11、进一步地，步骤2）所述极化处理的温度为500~650℃，电流密度为0.1~1 a·cm-2，处理时间为0.1~50 h。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
13、1、本专利技术无需添加烧结助剂，从而避免了由烧结助剂引起的性能损失，因此所得电极展现出卓越的输出性能。
14、2、本专利技术构筑阴极/电解质界面的方法操作简单、稳定，适用于工业化应用。
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1.一种低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述阴极浆料由阴极粉体和粘结剂按照质量比(5~8):(2~5)混合制备而成。
3.根据权利要求2所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述阴极粉体由Sm0.95CoO3-δ和Er0.4Bi1.6O3按质量比(6~9):(1~4)组成。
4.根据权利要求2所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述粘结剂为含4wt%乙基纤维素的松油醇溶液。
5.根据权利要求1所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述电解质为Y2O3掺杂的ZrO2、Gd2O3掺杂的CeO2中的一种。
6. 根据权利要求1所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：步骤1）所述烘干的温度为50~180℃，时间为0.1~10 h。
7. 根据权利要求1所述的低温构筑固体
...【技术特征摘要】
1.一种低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述阴极浆料由阴极粉体和粘结剂按照质量比(5~8):(2~5)混合制备而成。
3.根据权利要求2所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述阴极粉体由sm0.95coo3-δ和er0.4bi1.6o3按质量比(6~9):(1~4)组成。
4.根据权利要求2所述的低温构筑固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面的方法，其特征在于：所述粘结剂为含4w...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈孔发，陈志逸，关蕴哲，艾娜，邵艳群，王欣，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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