一种阴极支撑的管式固体氧化物燃料电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种阴极支撑管式固体氧化物燃料电池(Cathode-supportedsolid oxide fuel cell，CTSOFC)的制备方法，其特征是将各功能层(阴极、阳极、电解质)粉料通过加入有机溶剂、分散剂、粘结剂、造孔剂、和增塑剂而配制成各功能层浆料；通过在管式基体上依次浸渍阴极支撑体，电解质和阳极层，脱模后经一次烧结就可以得到CTS OFCs；或者浸渍完阴极和电解质后脱模，预烧，然后在电解质外面浸渍阳极层，经共烧结得到CTS OFCs。本发明工艺过程简单，制作成本低，可以在较低的温度下(1200-1300℃)实现电解质的致密化，得到的电池性能优异，具有良好的产业化前景。

主权项

一种阴极支撑管式固体氧化物燃料电池的制备方法，包括以下步骤：(1)将阴极粉体、阳极粉体分别中加入有机溶剂、分散剂、造孔剂、粘结剂、增塑剂球磨混合，分别得到阴极浆料和阳极浆料；将电解质粉体中加入有机溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂球磨混合，得到电解质浆料；(2)将模管浸入阴极浆料中，重复浸渍数次得到阴极支撑体，干燥后浸渍电解质浆料；将管状素坯从膜管上取下后，预烧；(3)预烧后浸渍阳极浆料得到阳极层，经共烧结得到阴极支撑电池单管；所述电解质粉体选用萤石型YxZr1‑xO2、ScxZr1‑xO2，0.03≤x≤0.15或者SmxCe1‑xO2、GdxCe1‑xO2，0.1≤x≤0.3；所述阴极粉体选用具有钙钛矿结构的(La，Sr)MnO3，(La，Sr)FeO3，(La，Sr)CoO3；或者选用阴极粉料与电解质的混合物构成复合阴极；所述阳极选用NiO，CuO，(La，Y)xSr1‑xTiO3，0≤x≤0.6，以及(La，Sr)(Cr，Mn)O3与上述电解质的混合物；所述有机溶剂为乙醇、丙酮或丁酮中的一种或几种，选用几种有机溶剂时，相互间的添加量没有特定比值关系；所述分散剂选用三乙醇胺(TEA)；所述造孔剂选用石墨或淀粉；所述粘结剂选用聚乙烯缩丁醛(PVB)；所述增塑剂选用聚乙烯醇(PEG)和邻苯二甲酸二丁酯(DOP)。