[发明专利]一种熔融碳酸盐燃料电池双层电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种熔融碳酸盐燃料电池双层电极，其特征在于，所述双层电极包括复合成型的第一电极和第二电极，所述第一电极与电极隔膜相贴合，所述第二电极与双极板流道相接触；

所述第一电极的厚度大于所述第二电极的厚度；

所述第一电极的孔隙率小于所述第二电极的孔隙率。

2.根据权利要求1所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极，其特征在于，所述第一电极的厚度为0.6-0.7mm，所述第二电极的厚度为0.1-0.2mm。

3.根据权利要求1或2所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极，其特征在于，所述第一电极的孔隙率为55-60％，所述第二电极的孔隙率为60-65％。

4.根据权利要求1-3任一项所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极，其特征在于，所述第一电极、第二电极为彼此独立的镍基电极。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配制第一电极浆料，经流延、干燥制备所述第一电极；

(2)配制第二电极浆料，经流延、干燥在所述第一电极表面复合成型所述第二电极，得到电极素坯；

(3)将所述电池素坯进行焙烧处理，即得。

6.根据权利要求5所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一电极浆料的配制步骤包括取粘结剂加水配制粘结剂溶液的步骤，以及，将选定电极粉料、造孔剂与所述粘结剂溶液混匀的步骤；

优选的，所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠；

优选的，所述粘结剂与水的质量比为0.02-0.03：1；

优选的，所述粘结剂与水的质量比为0.023：1；

优选的，所述电极粉料与所述粘结剂溶液的质量比为55-60：100；

优选的，所述造孔剂与所述粘结剂溶液的质量比为0.8-1.2：100；

优选的，所述造孔剂包括淀粉、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯的一种或几种的混合物；

优选的，所述造孔剂的粒度为10-20μm；

优选的，所述造孔剂的粒度为15μm。

7.根据权利要求5或6所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述流延步骤的速度为2-6mm/s，所述干燥步骤的温度为70-90℃。

8.根据权利要求5-7任一项所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述第二电极浆料的配制步骤包括取粘结剂加水配制粘结剂溶液的步骤，以及，将选定电极粉料、造孔剂与所述粘结剂溶液混匀的步骤；

优选的，所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠；

优选的，所述粘结剂与水的质量比为0.02-0.03：1；

优选的，所述粘结剂与水的质量比为0.023：1；

优选的，所述电极粉料与所述粘结剂溶液的质量比为50-55：100；

优选的，所述造孔剂与所述粘结剂溶液的质量比为0.8-1.2：100；

优选的，所述造孔剂包括淀粉、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯的一种或几种的混合物；

优选的，所述造孔剂的粒度为10-20μm；

优选的，所述造孔剂的粒度为15μm。

9.根据权利要求5-8任一项所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述流延步骤的速度为1-3mm/s，所述干燥步骤的温度为70-90℃。

10.根据权利要求5-9任一项所述熔融碳酸盐燃料电池双层电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述焙烧步骤包括在空气气氛下，于350-400℃进行煅烧0.5-2h的步骤，以及，在氮气和氢气混合气氛下，800-900℃进行煅烧0.5-2h的步骤。