[发明专利]多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法

权利要求书

1.多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、制备阳极层素坯膜片：将100g粉体粒径D₅₀＝0.72μm的氧化钇稳定的氧化锆粉体和100g氧化镍粉体以及造孔剂石墨粉12g加入到12-14ml的采用氨水调节好pH值为9-10的蒸馏水中，进行行星快速球磨，球磨速度为350转/分钟，待用；再加入1-2g的分散剂聚丙烯酸进行24hr的行星快速球磨，分散待用；加入4-5g聚乙烯醇粘结剂，1-2g增塑剂聚乙二醇继续球磨24hr待用；将上述所得的水系浆料加入表面活性剂0.5g真空除泡后，进行流延操作，其流延厚度为1mm；在室温下干燥12hr制备成阳极层素坯膜片；

B、制备阳极功能层素坯膜片：将100g粉体粒径D₅₀＝0.72μm的氧化钪稳定的氧化锆粉体和100g氧化镍粉体加入到12-14ml的采用氨水调节好pH值为9-10的蒸馏水中，进行行星快速球磨，待用；再加入1-2g的分散剂聚丙烯酸进行24hr的行星快速球磨，球磨速度为350转/分钟，分散待用；加入4-5g聚乙烯醇粘结剂，1-2g增塑剂聚乙二醇继续球磨24hr待用；将上述所得的水系浆料加入表面活性剂0.5g真空除泡后，在干燥后的阳极流延薄膜上进行流延操作，其流延厚度为80μm；在室温下干燥12hr制备成阳极功能层素坯膜片；

C、制备电解质素坯膜片：将100g粉体粒径D₅₀＝0.72μm的氧化钇稳定的氧化锆粉体加入到12-14ml的采用氨水调节好pH值为9-10的蒸馏水中，进行行星快速球磨，待用；再加入1-2g的分散剂聚丙烯酸进行24hr的行星快速球磨，球磨速度为350转/分钟，分散待用；加入4-5g聚乙烯醇粘结剂，1-2g增塑剂聚乙二醇继续球磨24hr待用；将上述所得的水系浆料加入表面活性剂0.5g真空除泡后，在干燥后的阳极/阳极功能层流延膜上进行流延操作，其流延厚度为80μm；在室温下干燥12hr制备成电解质素坯膜片；

D、将阳极层素坯膜片、阳极功能层素坯膜片和电解质素坯膜片进行排塑和高温烧结。

2.根据权利要求1所述的多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法，其特征在于：所述步骤A、步骤B、步骤C中的表面活性剂组分按重量份数包括壬基酚聚氧乙烯醚10-20份、氨基聚醚有机硅5-15份、增稠剂3-9份、二溴乙烷2-8份、十二烷基硫酸钠4-12份、烷基苯基8-20份。

3.根据权利要求1所述的多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法，其特征在于：所述步骤D中，排塑参数为600℃-650℃，升温速度为1℃/分-3℃/分；最佳的高温烧结条件为1450℃-1550℃，升温速度为5℃/分-8℃/分，保温时间为5小时-7小时。

4.根据权利要求1所述的多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法，其特征在于：所述步骤A、步骤B、步骤C中球磨速度均为350转/分钟-450转/分。

5.根据权利要求1所述的多层水系流延制备具有阳极功能层中温SOFC单电池的方法，其特征在于：所述步骤A、步骤B、步骤C中浆料真空除泡方法包括以下步骤：

a、将浆料放置在真空腔室内，将真空腔室与真空泵及高压空气注入喷头连接；

b、开启真空泵抽真空，真空腔室内真空度达到关闭设定值时，关闭真空泵；

c、打开高压空气注入喷头，高压空气快速进入真空腔室内，浆料表面气泡因内外压差快速改变而破裂，同时快速注入的高压气体压力作用在气泡表面使得气泡被吹破；

d、真空腔室内真空度达到开启设定值时，关闭高压空气注入喷头；

e、重复步骤b和c，直至浆料表面的气泡被去除，实现浆料的真空脱泡。