基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，本发明专利技术方法利用冲压工艺，先直接冲压得到较大的多孔结构，然后再进行刻蚀处理，从而在多孔的骨架结构上填充满阳极NiO浆料，得到金属与多孔陶瓷复合支撑体，极大提高了支撑板的制备效率；且得到的复合支撑体的孔隙率能够达到40%以上；本发明专利技术方法制得的复合支撑体具有好的导热性和导电性，快速的能量传递速度带来的快启动能力，同时复合支撑体良好的塑性变形能力使得燃料电池电堆封装等加工问题得到解决，促进燃料电池的工业化运用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法。

技术介绍

1、为实现固体氧化物燃料电池(简称sofc)中低温化的发展，sofc主要经历了三代的革新，从第一代的电解质支撑sofc到第二代的阳极支撑sofc，再到采用金属支撑sofc。第一代支撑体因采用应用温度较高(850℃以上)的电解质ysz而限定了其高温应用环境，与此同时，电解质支撑体由于需要提供单电池的机械强度不得不增加其厚度，高厚度带来的高阻抗进一步提高工作温度以此来平衡电池性能。在第二代阳极支撑sofc中电解质层已换成应用温度更低的gdc，并经历了阴极的更新换代，由性能更佳的混合导体钴铁酸镧基钙钛矿或钴酸镧基钙钛矿代替了容易被毒害、高温导电性差的锰酸镧基钙钛矿，极大地提高了电池的性能并降低其运行温度。金属支撑型固体氧化物燃料电池(metal supported solidoxide fuel cell,ms-sofc)将二代sofc中的阳极支撑体变为价格更便宜的多孔金属支撑体，利用金属支撑体的特性进一步降低了电池的运行温度。ms-sofc通过多孔金属提供机械强度足够的支撑作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，不锈钢支撑体的厚度为0.15～0.2mm；不锈钢支撑体上的孔径为0.08～0.1mm，相邻孔的间距为0.3～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，不锈钢骨架进行刻蚀工艺，过程为：在不锈钢支撑体背面涂上防腐蚀层，通过三氯化铁对不锈钢支撑体正面进行腐蚀，腐蚀完成后清洗，在不锈钢支撑体正面及孔的...

【技术特征摘要】

1.一种基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，不锈钢支撑体的厚度为0.15～0.2mm；不锈钢支撑体上的孔径为0.08～0.1mm，相邻孔的间距为0.3～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，不锈钢骨架进行刻蚀工艺，过程为：在不锈钢支撑体背面涂上防腐蚀层，通过三氯化铁对不锈钢支撑体正面进行腐蚀，腐蚀完成后清洗，在不锈钢支撑体正面及孔的表面形成粗糙的微结构。

4.根据权利要求3所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：刻蚀工艺的具体过程为：将不锈钢支撑体放在传送带上，耐酸泵把fecl3溶液加压后喷射到随着传送带上运动的不锈钢支撑体上，往下喷射的水流产生一个向下的作用力，使工件刻蚀方向垂直向下，刻蚀温度为55～65℃，刻蚀时间为5～10min，腐蚀完成后将刻蚀好的不锈钢片用蒸馏水冲洗干净，再放入超声波清洗设备中浸泡不少于30min。

5.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷复合支撑体的燃料电池单电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，多孔阳极材料nio浆料i采用如下方法配制而成：将多孔阳极材料nio与粘接剂pvdf按质量比为100：4～5混合，并加入多孔阳极材料nio质量0.5％的松油醇，充分研磨后得到多孔阳极材料nio浆料i，利用刮刀，将多孔阳极材料nio浆料i刮涂到不锈钢支撑体的孔内，于115～120℃下干燥9.5～10小时，再置于790～800℃下煅烧3.5～4小时。

6.根据权利要求1所述的基于金属与多孔陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊娇，陆玉楼，杨智祥，陆玉正，
申请(专利权)人：苏州氢英能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：