一种具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池

摘要

本发明公开了一种具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池，其单部件是由掺杂氧化铈与加入1—95％的金属半导体(n或p)氧化物构成的纳米复合材料压片而成。在电池片的一面以泡沫镍为支撑并作为集电极，在另一面通过物理溅射或真空沉积加载肖特基金属镍、或铜、或钴等，在其表面而形成肖特基结；或在燃料氢气或天然气作用下，在电池片的另一表面还原得到富肖特基金属的表面而形成肖特基结，构成具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池。本发明采用肖特基结构克服了燃料电池无电解质容易造成短路的问题。同时肖特基结简单，容易实现，成本低廉、低温工作性能好。本发明在300‑550℃下输出功率密度100‑620毫瓦/平方厘米。

主权项

一种具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池，其特征在于制备步骤为：1)、将含含钐或钆掺杂的氧化铈和金属氧化物的纳米复合材料，加1‑3wt％的PVDF为粘结剂，先将泡沫镍薄片放入模具内，再加入有粘结剂的纳米复合材料，在100‑400Mpa的压力下压制成型为电池单部件；2)、在电池单部件的另一表面通过物理溅射或真空沉积加载肖特基金属镍、铜、钴、铁、锂、铝、镁、金或铂，在其表面形成肖特基结，构成具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池；3)成型的电池片在500‑540℃下预烧0.5‑2.0小时，得到在300‑600℃操作的具有肖特基结型的无电解质隔膜单部件燃料电池；所述的金属氧化物为n型金属氧化物，或p金属氧化物；所述的含钐或钆掺杂的氧化铈和金属氧化物的重量比为0.01‑0.95。