[发明专利]一种固体氧化物燃料电池电极及其制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配制纺丝前驱液；

纺丝前驱液为钙钛矿型氧化物纺丝前驱液，所述纺丝前驱液的配制过程为：将聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水和N，N-二甲基甲酰胺混合的混合溶剂中，搅拌溶解，然后按照钙钛矿型氧化物电极材料的化学计量比，称取相应金属离子的硝酸盐或醋酸盐添加到搅拌溶解后得到的溶液中，搅拌溶解，制得所述纺丝前驱液；或按照钙钛矿型氧化物电极材料的化学计量比，称取相应金属离子的硝酸盐或醋酸盐加入去离子水和N，N-二甲基甲酰胺混合的混合溶剂中，搅拌溶解，然后再加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解，制得所述纺丝前驱液；

（2）静电纺丝

将所述纺丝前驱液注入静电纺丝注射器内，将电解质片贴在静电纺丝接收器上，进行静电纺丝，然后进行干燥处理得到的电解质片/钙钛矿型氧化物电极材料-聚乙烯吡咯烷酮混合物；其中纺丝电压为15-25kV，纺丝液的流速为0.1-0.5mL/h，纺丝针头与接收器的间距为5-15cm，纺丝温度为25-35℃，纺丝湿度为10-50%，电纺时间为20-100min；所述干燥处理的温度为80-100℃，所述干燥处理的时间为10-24h；

（3）将步骤（2）所得干燥处理后的电解质片/钙钛矿型氧化物电极材料-聚乙烯吡咯烷酮混合物进行热处理，制得固体氧化物燃料电池电极；

其中，所述热处理过程为：先以1-2℃/min的升温速率加热至400-600℃，保温1-5小时，然后以5-10℃/min的速率加热至800-1150℃，保温2-5小时，最后5-12℃/min的速率降温至室温；经所述热处理后的所述钙钛矿型氧化物电极材料为颗粒状。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电极的制备方法，其特征在于，去离子水与N，N-二甲基甲酰胺溶剂的体积比为0.5-1:1-10；聚乙烯吡咯烷酮的质量占去离子水和N，N-二甲基甲酰胺混合的混合溶剂的5wt%-15wt%；金属离子总浓度为0.1M-0.5M。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电极的制备方法，其特征在于，将所述纺丝前驱液去气泡，在室温下放置5-15h后再注入静电纺丝注射器内。

4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电极的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述干燥处理的温度为80℃，所述干燥处理的时间为24h。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电极的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述热处理过程为：先以2℃/min的升温速率加热550℃，保温2小时，然后以5℃/min的速率加热至900℃，保温2小时，最后5℃/min的速率降温至室温。

6.采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的固体氧化物燃料电池电极。