[发明专利]一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法

权利要求书

1.一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、将La_0.2Sr_0.8TiO₃材料与乙基纤维素的松油醇溶液混合制备得到LST浆料，随后将LST浆料涂于固体氧化物燃料电池的镍基支撑阳极表面并在950～1100℃烧结1～2h，得到LST保护层；

二、称取Mg(NO₃)₂·6H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水中，然后加入甘氨酸，混合均匀，得到Mg/Fe浸渍液；其中Mg(NO₃)₂·6H₂O与Fe(NO₃)₃·9H₂O的摩尔比为1：(0.3～3)，Mg/Fe浸渍液中Mg离子浓度为0.02～0.25mol/L，甘氨酸的浓度为0.40～0.50mol/L；

三、将Mg/Fe浸渍液滴入LST保护层中，并在干燥箱中干燥，再在500～550℃烧结1～2h形成LST-Mg/Fe复合保护层，得到耐硫的镍基阳极。

2.根据权利要求1所述的一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于镍基支撑阳极固体氧化物燃料电池的制备方法如下：

一、按照NiO：YSZ：造孔剂的质量比为5∶5∶4混合均匀，得到NiO-YSZ阳极粉；

二、将步骤一制得的NiO-YSZ阳极粉压制成直径为10mm，厚度0.5mm的NiO-YSZ阳极支撑片，并在1000℃烧结2h，制得NiO-YSZ阳极支撑基体片；

三、在NiO-YSZ阳极支撑基体片表面旋涂YSZ电解质薄膜，并在1400℃烧结5h；再将Pt浆涂在YSZ电解质的表面并在1000℃烧结1h，制得镍基阳极支撑固体氧化物燃料电池。

3.根据权利要求2所述的一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于所述的造孔剂为木薯粉。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于LST保护层的厚度为5～10μm。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于La_0.2Sr_0.8TiO₃材料的制备方法按以下步骤进行：

一、按照La_0.2Sr_0.8TiO_3-δ的化学计量比，将摩尔比为0.2∶0.8∶1的硝酸镧、硝酸锶和钛酸四丁酯加入到DMF中，持续搅拌直至完全溶解；然后按照聚乙烯吡咯烷酮质量百分浓度为8wt％的量加入聚乙烯吡咯烷酮，待其完全溶解后，得到聚乙烯吡咯烷酮质量百分浓度为8％，金属无机盐总质量百分浓度为11％的静电纺丝前驱液；

二、将该前驱液注入到5mL的带有九号平头无锈钢针的医用塑料注射管中，不锈钢网为接受体，不锈钢针头与接受体的距离约为12cm,室内温度为25～30℃之间，湿度保持在为20～30％之间，采用25KV的电压进行静电纺丝，得到无纺布；

三、将无纺布在150℃真空干燥后，得到LST前驱体；再将LST前驱体放在炉中，在空气气氛下，以5℃/h升温速率升温至900℃高温煅烧2h后，得到纳米纤维形貌的La_0.2Sr_0.8TiO₃材料。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种提高固体氧化物燃料电池镍基阳极耐硫性的方法，其特征在于LST-Mg/Fe复合保护层中LST层与Mg/Fe层的质量比1∶(0.2～0.5)。