[发明专利]一种有序化固体氧化物膜电极的制备方法

权利要求书

1.一种有序化固体氧化物膜电极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）提供一多孔模板；

（2）在步骤（1）中所述多孔模板的孔洞内形成具有离子导电性的固体氧化物棒；

（3）提供一固体氧化物电解质膜，并将所述固体氧化物电解质膜的两侧分别与一个经过步骤（2）处理得到的孔洞内含有离子导电性固体氧化物棒的多孔模板相连，得到一层叠结构，预烧结所述层叠结构；

（4）去除经过步骤（3）预烧结处理的所述层叠结构中的多孔模板，仅留下所述固体氧化物棒，所述固体氧化物棒的一端与所述固体氧化物电解质膜相连以使所述固体氧化物棒与所述固体氧化物电解质膜离子导通，获得有序化固体氧化物膜电极素坯，并经过在空气中高温烧结，增强所述有序化固体氧化物膜电极素坯的结构强度；

（5）在经过步骤（4）处理的所述有序化固体氧化物膜电极素坯一侧的所述固体氧化物棒表面上制备多个阳极催化剂颗粒，并进行烧结；

（6）在经过步骤（5）处理的所述固体氧化物膜电极素坯与其上阳极催化剂相对的另一侧所述固体氧化物棒的表面上制备多个阴极催化剂颗粒，并进行烧结，得到有序化固体氧化物膜电极；

所述阳极催化剂颗粒和所述阴极催化剂颗粒分别均匀地附着在其对应的所述固体氧化物棒的表面，并且相邻所述阳极催化剂颗粒和相邻所述阴极催化剂颗粒之间紧密相连形成电子导通。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述多孔模板的孔洞呈阵列形式分布。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述多孔模板的孔洞直径为50纳米～50微米，厚度为500纳米～500微米。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固体氧化物棒的材料为YSZ、Gd_0.1Ce_0.9O_1.95、La_1-aSr_aGa_1-bMg_bO₃、Sm_0.2Ce_0.8O_1.9、C_e0.8Y_0.2O_1.9或Zr_0.8Sc_0.2O_1.9，其中0≦a≦1，0≦b≦1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固体氧化物电解质膜的材料为YSZ、Gd_0.1Ce_0.9O_1.95、La_1-cSr_cGa_1-dMg_dO₃、Sm_0.2Ce_0.8O_1.9、C_e0.8Y_0.2O_1.9或Zr_0.8Sc_0.2O_1.9，其中0≦c≦1，0≦d≦1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固体氧化物棒的直径为50纳米～50微米，长度为500纳米～500微米。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固体氧化物电解质膜的厚度为1～500微米。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述阳极催化剂为La_1-eSr_eMnO₃、La_1-fSr_fCo_1-gFe_gO₃、Ba_1-hSr_hCo_0.8Fe_0.2O_3-i、Ni、Pt、Ru、Pd、Cu和Fe中的一种或多种，其中0≦e≦1，0≦f≦1，0≦g≦1，0≦h≦1，0≦i≦3。