[发明专利]一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法

权利要求书

1.一种制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)分别配制制备金属支撑层、阳极层、电解质层的混合浆料；

b)对步骤a)配制的3种混合浆料分别进行流延成型和干燥，分别制得金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯；

c)将步骤b)制得的金属支撑层、阳极层和电解质层的素坯依次自下至上叠置，然后于60～85℃、4～15Mp条件下进行热压5～30分钟；

d)将步骤c)热压得到的复合素坯切割成所需尺寸后在惰性气氛或惰性气氛与还原气氛形成的混合气氛下、于1250～1400℃进行共烧结，制得半电池；

e)采用丝网印刷或喷涂方法在半电池上沉积阴极浆料；

f)在700～850℃空气中烧结或原位烧结阴极后得到所述的大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池。

2.根据权利要求1所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于，制备金属支撑层的混合浆料的配方如下：

制备阳极层的混合浆料的配方如下：

制备电解质层的混合浆料的配方如下：

3.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：所述金属粉体为不锈钢粉体。

4.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：所述阳极粉体选自NiO-YSZ（氧化钇稳定的氧化锆）、NiO-SSZ（氧化钪稳定的氧化锆）、NiO-ScYSZ（氧化钇、氧化钪共稳定的氧化锆）、NiO-SDC（氧化钐掺杂的氧化铈）、NiO-GDC（氧化钆掺杂的氧化铈）中的任意一种或几种。

5.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：所述电解质粉体选自YSZ（氧化钇稳定的氧化锆）、SSZ（氧化钪稳定的氧化锆）、ScYSZ（氧化钇、氧化钪共稳定的氧化锆）、SDC（氧化钐掺杂的氧化铈）、GDC（氧化钆掺杂的氧化铈）中的任意一种或几种。

6.根据权利要求2所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：所述溶剂选自二甲苯、无水乙醇、丙酮、丁酮、乙酸丁酯中的任意一种或几种；所述分散剂选自三乙醇胺、丙烯酸共聚物BYK、甲基戊醇、丙烯酸树脂DM-55中的任意一种或几种；所述塑化剂选自苯甲酸酯B-50、聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或几种；所述粘结剂选自聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯树脂B-72、环氧树脂中的任意一种或几种；所述造孔剂选自石墨、淀粉、草酸铵、碳酸铵中的任意一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：步骤d)中所述的惰性气氛为氮气氛或氩气氛；所述混合气氛中含有还原气氛的体积百分比为2%～10%。

8.根据权利要求1所述的制备大尺寸平板式金属支撑型固体氧化物燃料电池的方法，其特征在于：步骤e)中所述的阴极浆料由粉体LSM（氧化锶掺杂的锰酸镧）、LSCF（氧化锶和氧化铁分别掺杂镧位和钴位的钴酸镧）、BSCF（氧化钡和氧化铁分别掺杂镧位和钴位的钴酸镧）、LBSM（氧化锶和氧化铋同时掺杂的锰酸镧）、ESB-Ag（铒掺杂的氧化铋-银）中的任意一种或几种或其与电解质粉体的混合粉体组成。