一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，所述方法是首先分别制备金属支撑层、阳极层和电解质层素坯，然后依次自下至上叠置进行热压，接着进行高温共烧结制得半电池，再采用丝网印刷或喷涂方法在半电池上沉积阴极浆料，最后在700～800℃空气中烧结或原位烧结阴极。本发明专利技术方法，不仅成本低、可操作性强、可得到大尺寸高电性能且稳定的平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池，便于批量化连续生产，而且所制备的SOFC电池的各层之间结合紧密，各功能层厚度、孔隙率等可控，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，属于固体燃料电池

技术介绍
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将氢气、天然气和生物质气燃料的化学能直接转化为电能的电化学装置，具有燃料丰富、效率高、无污染、无噪声、可热电联供等特点，可广泛应用于大型电站、分布式电站、汽车辅助电源、家庭热电联供系统等。尽管SOFC具有许多卓越性能，但目前尚未走向大规模应用，其主要制约因素是成本和寿命问题。新型金属支撑构造相对于传统的电解质支撑或电极支撑构造而言，可以提高单电池机械强度，增加电池抗热冲击能力，降低SOFC系统成本，并有助于解决电堆密封和连接难题，因此近些年来金属支撑SOFC在世界范围内引起了广泛关注，并逐渐成为SOFC研究领域内新的研究热点。由于金属材料的特点，使得金属支撑型SOFC具有如下优点(I)与传统陶瓷支撑型SOFC相比，金属基体的高热导率极大地降低SOFC的热梯度及热应力，提高了 SOFC的抗热冲击性；(2)金属材料的高电子电导率有助于减小SOFC的欧姆电阻，提高其电性能；(3)廉价的金属材料如不锈钢等用来作为单电池支撑体，可大大降低SOFC的制备成本；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：a)分别配制制备金属支撑层、阳极层、电解质层的混合浆料；b)对步骤a)配制的3种混合浆料分别进行流延成型和干燥，分别制得金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯；c)将步骤b)制得的金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯依次自下至上叠置，然后于60～85℃、4～15Mp条件下进行热压5～30分钟；d)将步骤c)热压得到的复合素坯切割成所需尺寸后在惰性气氛或惰性气氛与还原气氛形成的混合气氛下、于1250～1400℃进行共烧结，制得半电池；e)采用丝网印刷或喷涂方法在半电池上沉积阴极浆料；f)在700～850℃空气中烧结或原位...

【技术特征摘要】
1.一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于，包括如下步骤 a)分别配制制备金属支撑层、阳极层、电解质层的混合浆料； b)对步骤a)配制的3种混合浆料分别进行流延成型和干燥，分别制得金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯； c)将步骤b)制得的金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯依次自下至上叠置，然后于60 85°C、4 15Mp条件下进行热压5 30分钟； d)将步骤c)热压得到的复合素坯切割成所需尺寸后在惰性气氛或惰性气氛与还原气氛形成的混合气氛下、于1250 1400°C进行共烧结，制得半电池； e)采用丝网印刷或喷涂方法在半电池上沉积阴极浆料； f)在700 850°C空气中烧结或原位烧结阴极后得到所述的大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池。2.根据权利要求I所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于，制备金属支撑层的混合浆料的配方如下金属粉体50质量份溶剂10 30质量份分散剂3 15质量份塑化剂2 16质量份粘结剂3 15质量份造孔剂20 60质量份； 制备阳极层的混合浆料的配方如下阳极粉体40质量份溶剂10 30质量份分散剂2 5质量份塑化剂I 5质量份粘结剂I 5质量份； 制备电解质层的混合浆料的配方如下电解质粉体60质量份溶剂20 40质量份分散剂I 5质量份塑化剂2 10质量份粘结剂3 15质量份。3.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于所述金属粉体为不锈钢粉体。4.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于所述阳极粉体选自NiO-YSZ (氧化钇稳定的氧化锆)、NiO-SSZ (氧化钪稳定的氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉存，王绍荣，占忠亮，袁春，刘雪娇，孟燮，吴昊，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：