多层陶瓷全面积LNO/Ag/LNO复合电极及制备方法

摘要

多层陶瓷全面积LNO/Ag/LNO复合电极，包括至少两片重叠放置的陶瓷片，相邻两片陶瓷片之间为“LNO导电缓冲层/Ag电极层/LNO导电缓冲层”，位于顶部和底部的陶瓷片表面依次覆盖LNO导电缓冲层、Ag电极层，LNO导电缓冲层端面的形状和面积与陶瓷片端面的形状和面积相同，Ag电极层端面的形状和面积与LNO导电缓冲层端面的形状和面积相同，所述陶瓷片与LNO导电缓冲层之间、LNO导电缓冲层与Ag电极层之间通过烧结成为一体化结构。上述复合电极制备方法的工艺步骤为：(1)陶瓷片的表面处理，(2)LNO前躯体溶液的制备，(3)第一种单元体的制备，(4)第二种单元体的制备，(5)单元体的组合与烧结。

主权项

一种多层陶瓷全面积LaNiO3/Ag/LaNiO3复合电极的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：(1)陶瓷片的表面处理首先将陶瓷片进行抛光，然后依次进行手工清洗和超声波清洗；(2)LaNiO3前躯体溶液的制备以醋酸镍和硝酸镧为溶质、以去离子水和冰醋酸为溶剂、以聚乙烯醇为螯合剂配制LaNiO3前驱体溶液，醋酸镍与硝酸镧的摩尔比为1∶1，去离子水与冰醋酸的体积比为1∶3～5；将醋酸镍放入反应容器并加入冰醋酸，在常压、室温下搅拌直至醋酸镍完全溶解，然后加入硝酸镧并在搅拌下升温至60℃～70℃加入去离子水，当硝酸镧完全溶解后，在搅拌下升温至70℃～80℃加入聚乙烯醇，聚乙烯醇的加入量以醋酸镍、硝酸镧、去离子水、冰醋酸形成的溶液为基准，每升所述溶液加入聚乙烯醇10g～45g；当聚乙烯醇完全溶解后，通过蒸发溶剂或添加溶剂的方式调节所述溶液的浓度，使所述溶液中LaNiO3的含量为0.1mol/L～0.3mol/L，继后经过滤除杂，即获LaNiO3前躯体溶液；(3)第一种单元体的制备第一种单元体由陶瓷片、分别覆盖在陶瓷片两端面上的LaNiO3导电缓冲层和覆盖在一个LaNiO3导电缓冲层上的Ag电极层组成；①采用旋转甩胶法将步骤(2)所制备的LaNiO3前躯体溶液涂敷在经步骤(1)处理后的陶瓷片的两端面上形成LaNiO3湿膜并进行热处理形成LaNiO3导电缓冲层，热处理采用逐层处理的方法，即每涂敷一层LaNiO3湿膜进行一次热处理，每层LaNiO3湿膜的热处理操作相同，旋转甩胶与热处理的次数以LaNiO3膜的厚度达到200纳米～300纳米为限，当最后一次热处理完成后，在600℃～850℃保温20min～60min，然后随炉冷却至室温；②将银浆浆料采用300目～350目丝网全面积印刷至一个LaNiO3导电缓冲层上，每印刷一次、对该次印刷所获湿片在80℃～100℃下干燥5min～15min，印刷的次数和对湿片的干燥次数以Ag电极层的厚度达到20微米～100微米为限；(4)第二种单元体的制备第二种单元体由陶瓷片、分别覆盖在陶瓷片两端面上的LaNiO3导电缓冲层和分别覆盖在两LaNiO3导电缓冲层上的Ag电极层组成；①采用旋转甩胶法将步骤(2)所制备的LaNiO3前躯体溶液涂敷在经步骤(1)处理后的陶瓷片的两端面上形成LaNiO3湿膜并进行热处理形成LaNiO3导电缓冲层，热处理采用逐 层处理的方法，即每涂敷一层LaNiO3湿膜进行一次热处理，每层LaNiO3湿膜的热处理操作相同，旋转甩胶与热处理的次数以LaNiO3膜的厚度达到200纳米～300纳米为限，当最后一次热处理完成后，在600℃～850℃保温20min～60min，然后随炉冷却至室温；②将银浆浆料采用300目～350目丝网全面积印刷至两LaNiO3导电缓冲层上，每印刷一次、对该次印刷所获湿片在80℃～100℃下干燥5min～15min，印刷的次数和对湿片的干燥次数以Ag电极层的厚度达到20微米～100微米为限；(5)单元体的组合与烧结以一个第二种单元体为底片，将一个或一个以上的第一种单元体叠放在第二种单元体上形成多层陶瓷全面积LaNiO3/Ag/LaNiO3复合电极的坯体，然后将所述坯体放入带压力装置的烧结炉中，在向坯体轴向施加1MPa～3MPa压力的条件下升温至750℃～850℃烧结20min～60min，继后随炉冷却至室温，即获多层陶瓷全面积LaNiO3/Ag/LaNiO3复合电极。