[发明专利]具有内重整特性的中空对称结构双阴极固态燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有内重整特性的中空对称结构双阴极固态燃料电池的制备方法，阳极层为支撑电极层、电解质层以及阴极层沿厚度方向上下层叠，电解质层包括第一电解质层与第二电解质层，第一电解质层位于阳极层的上表面，第二电解质层位于阳极层的下表面；阴极层包括第一阴极层与第二阴极层，第一阴极层位于第一电解质层的上表面，第二阴极层位于第二电解质层的下表面；其特征是：阳极层内部设置中空金属管，金属管口伸出阳极层，并且位于阳极层内部的金属管部分的管壁设置若干孔洞；

包括如下步骤：

（1）制备具有孔道结构的半电池

以阳极材料为原料，在其中填埋高温易挥发且具有一定形状的物体为造孔物体，通过成型技术得到电池基体；在电池基体的上下表面分别通过涂覆、浸渍、丝网印刷方法制备电解质层，然后烧结，得到包括第一电解质层与第二电解质层的半电池；在第一电解质层的上表面采用涂覆、浸渍、丝网印刷方法制备第一非支撑电极层，在第二电解质层的下表面采用涂覆、浸渍、丝网印刷方法制备第二非支撑电极层，然后烧结，得到包括第一阴极层与第二阴极层的半电池；

在上述烧结过程中，造孔物体挥发，得到具有造孔物体形状的孔道，并且该孔道在支撑电极层的侧面具有开口端；

（2）在该孔道中插入中空金属管，金属管口伸出孔道外，中空金属管表面与孔道内表面相匹配，能够吻合在孔道中，并且位于阳极层内部的金属管部分的管壁设置若干孔洞；

工作状态时，自金属管口将天然气重整用催化剂装入金属管中并向金属管通入天然气，在电池工作温度以及催化剂条件下天然气重整为燃料气体。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的燃料气体是氢气、一氧化碳气体。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：中空金属管包括若干个，每个金属管彼此独立并且管口伸出阳极层。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是：各金属管彼此平行设置。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：中空金属管在阳极层内部形成连通通道，并且至少具有一个金属管口伸出阳极层。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：金属管的材料是铜、镍、铁、锌中的一种或者几种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：天然气重整用催化剂包括MgO-CaO-Ni/α-Al₂O₃、Ni/Ce-ZrO₂/θ- Al₂O₃、Ni/γ- Al₂O₃中的一种或者两种以上的混合。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的步骤（1）中，第一阴极层的上表面以及第二阴极层的下表面采用涂覆、浸渍或丝网印刷方法制备阴极缓冲层。