[发明专利]一种平管式固体氧化物燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种平管式固体氧化物燃料电池，其特征在于，包括：

支撑体(110)；所述支撑体(110)内设有一通孔；

阳极层，所述阳极层包括第一阳极层(102)和第二阳极层(106)；所述第一阳极层(102)的下侧位于所述支撑体(110)的上表面；第二阳极层(106)，所述第二阳极层(106)的上侧位于所述支撑体(110)的下表面；

电解质层，所述电解质层包括第一电解质层(103)和第二电解质层(107)，所述第一电解质层(103)位于所述第一阳极层(102)上表面，所述第二电解质层(107)位于所述第二阳极层(106)的下表面；所述第一电解质层(103)和所述第二电解质层(107)之间设有一密封层(101)，所述密封层(101)的一端所述第一电解质层(103)连接，所述密封层(101)的另一端与所述第二电解质层(107)连接；

阻隔层，所述阻隔层位于所述第一电解质层(103)的上表面；

阴极层，所述阴极层位于所述阻隔层的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种平管式固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阻隔层包括第一阻隔层(104)和第二阻隔层(108)，所述第一阻隔层(104)位于所述第一电解质层(103)的上表面；所述第二阻隔层(108)位于所述第一电解质层(103)的下表面；所述阻隔层包括第一阴极层(105)和第二阴极层(109)，所述第一阴极层(105)位于所述第一阻隔层(104)的上表面；所述第二阴极层(109)位于所述第二阻隔层(108)的下表面。

3.一种平管式固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，

包括如下步骤：

步骤S1：混合支撑体(110)原料；将支撑体(110)粉体原料中加入液体原料进行混合得到混合体；其中,所述支撑体(110)粉体原料为30-60％的氧化镍粉体、30-70％的氧化钇稳定氧化锆粉体，所述液体原料为3-10％的造孔剂、3-35％的塑化剂、0.5-15％分散剂；

步骤S2：制备支撑体(110)毛坯：将支撑体(110)胚体进行干燥处理，然后进行高温烧结，得到所述支撑体(110)毛坯；

步骤S3：第一次机械加工：对支撑体(110)毛坯进行第一次机械加工，将毛坯的三维尺寸加工到设定数值；

步骤S4：制备阳极层：在所述支撑体(110)的上表面设置氧化镍或氧化铜与氧化钇稳定氧化锆混合物，在所述支撑体(110)的下表面设置氧化镍等易被还原金属氧化物，并进行800-1000℃烧结2h；所述支撑体(110)的上表面形成第一阳极层(102)，所述支撑体(110)下表面形成第二阳极层(106)；

步骤S5：制备电解质层：在所述第一阳极层(102)的上表面设置金属氧化物，在所述第二阳极层(106)的下表面设置金属氧化物，在不低于1300℃高温烧结2-5h后，电解质层达到致密，支撑体(110)大幅收缩；所述第一阳极层(102)的上表面形成第一电解质层(103)，所述第二阳极层(106)下表面形成第二电解质层(107)，且第一电解质层(103)和第二电解质层(107)达到致密；

步骤S6：制备密封层(101)：在所述第一电解质和所述第二电解质层(107)之间设置硅酸盐；然后在600-1300℃烧结致密形成密封层(101)，密封层厚度优选为3-15um；

步骤S7：制备阻隔层：在所述第一电解质层(103)的上表面设置氧化铈，在所述第二电解质层(107)的下表面设置氧化铈，并进行1200-1300℃烧结1-5h；所述支撑体(110)的上表面形成第一阻隔层(104)，所述支撑体(110)下表面形成第二阻隔层(108)；

步骤S8：制备阴极层：在所述第一阻隔层(104)的上表面设置钴酸镧钙钛矿，在所述第二阻隔层(108)的下表面设置钴酸镧钙钛矿，并进行800-1000℃烧结1h；所述支撑体(110)的上表面形成第一阴极层(105)，所述支撑体(110)下表面形成第二阴极层(109)。

4.根据权利要求3所述的平管式固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，还包括步骤A,第二次机械加工：对所述支撑体(110)的三维尺寸进行第二次机械加工，将尺寸加工到设定数值。