一种直接碳固体氧化物燃料电池

摘要

本发明公开了一种直接碳固体氧化物燃料电池，电解质管支撑体为一端封闭的管状结构，电解质管支撑体的管状内壁设有多孔阳极膜，外壁设有多孔阴极膜；粉体碳位于电解质管支撑体的多孔阳极膜内，导气管封接在电解质管支撑体的开口端；电解质管支撑体的开口端与导气管通过耐高温的封接材料密封；电解质管支撑体的材料为钇稳定化的氧化锆，采用注浆成型法或浸渍法制备，在1400-1600℃下空气中烧结3-4h形成。该电池是一种直接使用碳燃料的固体氧化物燃料电池，为全固态结构，对此电池加热，就得到电能输出，同时排放出气体。该电池具有结构简单、操作容易、转换效率高等优点，对高效清洁地使用煤基燃料具有重要意义。

主权项

一种直接碳固体氧化物燃料电池，包括电解质管支撑体、多孔阳极膜、多孔阴极膜、粉体碳、封接材料和导气管；其特征在于：所述电解质管支撑体为一端封闭的管状结构，电解质管支撑体的管状内壁设有多孔阳极膜，外壁设有多孔阴极膜；多孔阴极膜距离电解质管支撑体管状的开口端3mm以上，以避免阴极和阳极在电解质管开口处短接；粉体碳位于电解质管支撑体的多孔阳极膜内，导气管封接在电解质管支撑体的开口端；电解质管支撑体的开口端与导气管通过耐高温的封接材料密封；所述电解质管支撑体的材料为钇稳定化的氧化锆，采用注浆成型法或浸渍法制备，在1600℃下空气中烧结4h形成；所述多孔阳极膜由钆或钐稳定化氧化铈和银粉的混合物作为阳极材料涂刷在电解质管支撑体的内壁，在600‑820℃下空气中烧结2h形成，其中，银粉占混合物质量的45％‑60％；多孔阴极膜为SOFC阴极材料或者银粉，采用涂刷或喷涂法制备在电解质管支撑体的外壁，在600℃下空气中烧结2h形成；所述粉体碳为石墨粉、活性碳、焦碳、碳黑或木炭。