[发明专利]玄武岩纤维增强的陶瓷材料涂层的固体氧化物燃料电池

说明书

技术领域

    本发明涉及固体氧化物燃料电池领域，特别是涉及一种外部涂层使用玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料的固体氧化物燃料电池。

背景技术

    固体氧化物燃料电池(SOFC)因其能源转换效率高（50%~65%）、电池系统可靠性较高、对燃料杂质有较强的耐受力和环保等优点而越来越为人们所青睐。SOFC一般是在600~1000℃的环境下运行，这种高温条件对材料性能的要求非常苛刻，如抗高温侵蚀、耐腐蚀性能、阻裂性能等。目前，SOFC系统的隔热体的内侧涂层一般采用金属/陶瓷材料，耐高温性能好，在空气或者其他气氛下均能保持良好的性能，隔热性能好，并且在高温条件下不会有杂质挥发，可以提供一个纯净的环境，不会污染电极和电解质材料。

但是，陶瓷材料普遍存在韧性低、脆性大、易开裂的缺点，长期使用会出现碎裂、掉渣等现象。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种玄武岩纤维增强的陶瓷材料涂层的固体氧化物燃料电池，能够解决现有陶瓷材料存在的韧性低、脆性大、易开裂和长期使用出现破裂、掉渣等缺点，有阻裂抗裂可增韧增强的作用。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种玄武岩纤维增强的陶瓷材料涂层的固体氧化物燃料电池，包括：阴、阳两个多孔的电极、两电极之间的导电电解质层、连接体和外部隔热层，所述连接体将相邻两个单电池的阴阳极进行连接，所述隔热层内壁涂层采用玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料中陶瓷和玄武岩纤维材料的重量配比为：1:0~1。

在本发明一个较佳实施例中，所述连续玄武岩纤维为短切的玄武岩纤维。

在本发明一个较佳实施例中，所述连接体上开设有导气沟槽。

本发明的有益效果是：本发明隔热层内壁涂层采用玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料，制造适用于固体氧化物燃料电池的隔热耐腐蚀涂层材料，解决现有陶瓷材料存在的韧性低、脆性大、易开裂和长期使用出现破裂、掉渣等缺点，有阻裂抗裂可增韧增强的作用。

附图说明

图1是本发明玄武岩纤维增强的陶瓷材料涂层的固体氧化物燃料电池一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、阳极，2、电解质层，3、阴极，4、连接体，41、导气沟槽，5、外壁，51、外壁隔热层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：阴、阳两个多孔的电极、两电极之间的导电电解质层3、连接体4和外部隔热层51，连接体4将相邻两个单电池的阴阳极进行连接，隔热层51内壁涂层采用玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料。

进一步，玄武岩纤维增强的陶瓷复合材料中陶瓷和玄武岩纤维材料的重量配比为：1:0~1。

进一步，连续玄武岩纤维为短切的玄武岩纤维。

进一步，连接体上开设有导气沟槽41，使得燃料气体与电极充分接触，反应完全。

区别于现有技术，本发明将连续玄武岩纤维（CBF）与陶瓷复合，制造适用于固体氧化物燃料电池的隔热耐腐蚀涂层材料，利用CBF的力学性能佳、耐高温性能好等优点，能够解决现有陶瓷材料存在的韧性低、脆性大、易开裂和长期使用出现破裂、掉渣等缺点，有阻裂抗裂可增韧增强的作用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。