[发明专利]电解质支撑型固体氧化物燃料电池的阴阳极共烧结方法

摘要

本发明公开了一种电解质支撑型固体氧化物燃料电池的阴阳极共烧结方法，该方法将附有阴、阳极浆料的固体电解质基片置于烧结炉中，经过阶梯式烧结工艺使阴阳极共烧结，因而简化了现有的烧结工艺，缩短了现有的烧结时间。同时，为了减小电解质支撑型固体氧化物燃料电池的翘曲度，提高表面平整度，以解决在测试或组堆过程中容易破碎的问题，该方法通过在阳极中添加占阳极原料0.1％～5％的CeO2来调整阳极的高温收缩率和热膨胀系数，使之与阴极相匹配，然后通过调节各阶段的烧结温度与烧结时间优化烧结工艺，从而得到表面平整度高、极化电阻小、输出功率高的电解质支撑型固体氧化物燃料电池。

主权项

电解质支撑型固体氧化物燃料电池的阴阳极共烧结方法，其特征是：包括如下步骤：步骤1：以YSZ基片或SSZ基片作为固体电解质基片，按照质量百分比计，称取20％～80％的NiO粉体，以及20％～80％的YSZ粉体或SSZ粉体作为阳极原料；称取30％～70％的LSM粉体或LSCF粉体，以及30％～70％的YSZ粉体或SSZ粉体作为阴极原料；步骤2：在阳极原料中添加占阳极原料0.1％～5％的CeO2粉体，以及适量的有机溶剂和有机粘结剂，经机械球磨后制得阳极浆料，将阳极浆料丝网印刷、喷涂或手工涂覆在固体电解质基片的一表面上，阳极浆料的厚度控制在5μm～50μm，然后烘干或阴干；步骤3：在阴极原料中添加适量的有机溶剂和有机粘结剂，经机械球磨后制得阴极浆料，将阴极浆料丝网印刷、喷涂或手工涂覆在固体电解质基片的另一表面上，阴极浆料的厚度控制在5μm～50μm，然后烘干或阴干；步骤4：将附有阴、阳极浆料的固体电解质基片置于烧结炉中，以0.2℃/分钟～5℃/分钟的升温速率加热至100℃～300℃，保温30分钟～150分钟，接着以0.5℃/分钟～5℃/分钟的升温速率加热到1000℃～1500℃，保温30分钟～240分钟，最后冷却至室温。