[发明专利]一种固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极支撑体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备指状孔镍基阳极支撑体复合粉末

将氧化镍粉末、8wt%Y₂O₃-ZrO₂ (YSZ)粉末通过湿磨法混合，烘干后进行预烧结，最后进行研磨与过筛，制得指状孔镍基阳极支撑体复合粉末；

（2）制备指状孔镍基阳极支撑体流延浆料以及石墨流延浆料

将聚乙烯吡咯烷酮、聚醚砜、N-甲基吡咯烷酮采用电动搅拌器持续搅拌混合均匀，得到黄色透明的溶液。将制备的镍基阳极支撑体复合粉末加入溶液，持续搅拌得到混合均匀的指状孔镍基阳极支撑体流延浆料；

将石墨粉末、粘结剂、增塑剂和分散剂通过湿磨法混合均匀，得到石墨流延浆料；

（3）流延

在平整光滑的玻璃板上平行的贴上两条透明胶带，厚度为2 mm，长度为15 cm，两条胶带的间距为10 cm。先于玻璃板上流延一层石墨层，待溶剂挥发到石墨流延浆料形成胶膜后，再于其上流延一层镍基阳极层，形成阳极复合流延层；

（4）固化

将覆有复合流延层的玻璃板水平放于水中浸泡，浸泡时间为12-24 小时，凝固后取出擦干，制得指状孔镍基阳极支撑体前驱体；

（5）将步骤（4）制得的指状孔镍基阳极支撑体前驱体进行压片和烧结，制得固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极支撑体。

2. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的湿磨法混合，氧化镍粉末、YSZ 粉末质量比为6:4，采用无水乙醇为介质，以200 rmp/分钟的转速球磨5小时。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的预烧结温度为1000 ℃，保温10 小时，升温速率为5-7 ℃/分钟，然后自然冷却至室温。

4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的聚乙烯吡咯烷酮、聚醚砜、N-甲基吡咯烷酮质量比为0.1:1:4，采用电动搅拌器持续搅拌6小时后得到黄色透明溶液。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的将指状孔镍基阳极支撑体复合粉末分次加入溶液后，继续搅拌6 小时制得混合均匀的指状孔镍基阳极流延浆料。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的石墨流延浆料，粘结剂为1wt%聚乙烯醇缩丁醛-乙醇溶液，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇，分散剂为三乙醇胺，湿磨介质为无水乙醇，以200 rmp/分钟的转速球磨8小时。

7.根据权利要求1或7所述的石墨粉体、1wt%聚乙烯醇缩丁醛-乙醇溶液、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇、三乙醇胺、无水乙醇质量比为:12:2:1:0.5:1:20。

8.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（4）所述的浸泡时间为12小时。

9.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（5）所述的压片，采用直径18 mm的模具将前驱体打成数量不等的圆形阳极生胚。

10.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池指状孔镍基阳极的制备方法，其特征在于步骤（5）所述的烧结，将阳极生胚置于马弗炉中，以1-3 ℃/分钟的升温速率上升至500℃，保温1-2小时，再以1-2 ℃/分钟的升温速率上升至1100 ℃，保温2小时，然后以3-5 ℃/分钟的降温速率下降至室温，制得指状孔镍基阳极支撑体。