微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极及其制备方法技术

本发明专利技术属于固体燃料电池技术领域，具体为一种微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极及其制备方法。本发明专利技术的复合阳极具有双阳极组成和梯度孔结构，其阳极微管内层为起支撑作用的厚度为0.2~0.6mm的Cu-CeO2基多孔阳极，外层为具有微孔结构的厚度为5~30μm的Ni基多孔阳极。该复合阳极通过相转化成型—烧结—浸渍—还原工艺路线制备，所制备的非对称复合阳极气体扩散阻力小，并具有良好的抗积碳和耐硫性能，适合于制备直接以碳氢化合物为燃料的微管式固体氧化物燃料电池。本发明专利技术的优点是工艺过程简单、易操作、不需要昂贵的设备、成本低，适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体燃料电池
，具体涉及一种微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极及其制备方法。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转化效率高(热、电联供效率可达70%以上)，燃料来源广(可用氢、天然气、甲醇、汽油及其它碳氢化合物等作燃料)且环境友好(CO2排放量可减少50%)等优点，已成为各国竟相开发的新能源技术。微管式固体氧化物燃料电池是一种直径小于2 mm的管状燃料电池，它同时具有普通管式和板式SOFC的优点，即单位体积电极面积大、电池体积功率密度高、启动和稳定时间短、便于高温密封和连接、易于组装成电池堆，因而近几年来日益受到人们的青睐。另一方面，由于SOFC在较高温度 (>500°C)下工作，因而可以直接用碳氢化合物如天然气、汽油、甲醇、乙醇、二甲醚等作燃料 (即内重整)且不需要Pt等贵金属催化剂。因此，开发使用液体燃料的微管式固体氧化物燃料电池，可用作各种小功率便携式移动电源，拥有广阔的市场前景。Ni基阳极即Ni与陶瓷电解质如YSZ等组成的阳极是最常用的SOFC阳极，它具有良好的催化活性和低成本。其中Ni起燃料氧化催化剂和传导电子(收集电流)的作用，YSZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极，其特征在于具有双阳极组成和梯度孔结构，其阳极微管内层为起支撑作用的厚度为0.2~0.6？mm的Cu？CeO2基多孔阳极，外层为具有微孔结构的厚度为5~30μm的Ni基多孔阳极。

【技术特征摘要】
1.一种微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极，其特征在于具有双阳极组成和梯度孔结构，其阳极微管内层为起支撑作用的厚度为O. 2^0. 6 mm的Cu-CeO2基多孔阳极，夕卜层为具有微孔结构的厚度为5 30 μ m的Ni基多孔阳极。2.一种如权利要求I所述的微管式固体氧化物燃料电池非对称复合阳极的制备方法，其特征在于具体步骤为 (1)分别配制固体电解质粉体的聚合物浆料A和同时具有电解质粉体与NiO粉体的聚合物浆料B ； (2)以聚合物浆料A为内层物料、聚合物浆料B为外层物料，并以含溶剂和非溶剂混合液作为芯液，通过一含三同心环孔的喷丝头将聚合物浆料纺入凝胶浴中，固化成型后得到具有梯度孔结构的电解质和NiO-电解质的双层中空纤维前体； (3)将固化成型后的双层中空纤维前体拉直、晾干，在1350 1600°C高温下烧结2 8小时，得到由多孔电解质层支撑NiO-基致密阳极层的双层微管； (4)采用溶液浸溃法在微管的多孔电解质支撑层内沉积Cu-CeO2基的阳极催化剂； (5)在60(T80(TC高温下通入H2将阳极微管还原，得到双组成非对称固体氧化物燃料电池复合阳极微管。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小耀，赵自航，刘旭，陈宗蓬，王晨，张敏，
申请(专利权)人：天津工业大学，上海穗杉实业有限公司，
类型：发明
国别省市：