CN103296290A - 一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 - Google Patents
一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103296290A CN103296290A CN2013102294679A CN201310229467A CN103296290A CN 103296290 A CN103296290 A CN 103296290A CN 2013102294679 A CN2013102294679 A CN 2013102294679A CN 201310229467 A CN201310229467 A CN 201310229467A CN 103296290 A CN103296290 A CN 103296290A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- fuel cell
- oxide fuel
- solid oxide
- electrode material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 34
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 14
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N trans-p-Menthane-1,8-diol Chemical compound CC(C)(O)C1CCC(C)(O)CC1 RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical group CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101100204564 Arabidopsis thaliana SYCO gene Proteins 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 3
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002431 Ce0.8Gd0.2O1.9 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000627 alternating current impedance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，本发明涉及降低电池电极烧结温度的方法。本发明要解决现有方法制备电极材料烧结温度高、时间长，电极界面极化阻抗大的技术问题。方法：一、制备前驱体；二、于成相温度以下、100-300℃烧结；三、研磨破碎，制备粉末；四、制备浆料；五、烧结至完全成相。本发明制备固体氧化物燃料电池电极，可以大幅度降低原料烧结温度，减少烧结时间，达到了降低电极烧制在支撑体上的烧结温度的目的，避免了二次相的生成；同时提高电极与支撑体之间及电极颗粒之间的结合力，减少接触电阻，从而降低界面极化阻抗。本发明用于制备固体氧化物燃料电池电极。
Description
技术领域
本发明涉及降低电池电极烧结温度的方法。
背景技术
固体氧化物燃料电池（SOFC）作为传统能源系统的取代物之一，其整体结构包含固体电解质、阳极(燃料极)、阴极(空气极)、连接体或双极板和密封材料等部分。它是直接将化学能转化成电能的全固态化学发电装置，具有能源利用率高，无粉尘排放和运行噪音小等特点，这些独特的优势使SOFC成为具有一定吸引力的能源系统。
固体氧化物燃料电池的整个电池反应的过程为：阴极接受外电路电子，发生O2还原成O2-的反应，之后O2-通过固体电解质（O2-离子传导体）传输到阳极，与燃料反应，放出电子，电子通过连接体进入外电路，并传导至阴极，完成整个电池过程。整个过程中，电极反应为核心，因而高性能电极的制备十分重要。
但是由于现有材料制备技术的不足电极材料烧结温度高、时间长，能源消耗大，且电极与支撑体接触不够良好，界面极化阻抗大。通过将未完全成相的电极材料制备成浆料并烧结，可以在电极制备的过程中使电极形成所需的物相，达到了降低电极烧制在支撑体上的烧结温度的目的，避免二次相的生成；同时，利用材料在成相时晶粒的变化，使电极颗粒之间及电极与支撑体之间的接触与结合力更佳，减少接触电阻，从而降低界面极化阻抗。
发明内容
本发明要解决现有方法制备电极材料烧结温度高、时间长，电极界面极化阻抗大的技术问题，而提供了一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法。
一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，具体是按照以下步骤完成的：
一、依照电池电极材料的化学式中各金属元素的摩尔比，称取各金属元素的氧化物、硝酸盐、醋酸盐、醇盐或氯化物原料，制备电极材料前驱体；
二、将步骤一制备的电极材料前驱体在温度低于电池电极材料成相温度100-300℃条件下进行烧结，烧结至电极材料的成相粉体质量百分含量为为电极材料总质量的50%～95%；
三、将步骤二制得的粉体研磨破碎，再过400-3000目的标准筛，获得粒径分布均匀的粉末；
四、将步骤三制备的粉末与溶剂和粘结剂混合，搅拌2-24h，获得均匀的浆料；
五、将步骤四得到的浆料均匀涂覆在支撑体上，在温度为高于电池电极材料成相温度0～300℃条件下进行烧结，烧结至完全成相，得到固体氧化物燃料电池电极，完成一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法。
本发明方法为后成相法。
本发明的有益效果是：本发明的采用后成相法制备固体氧化物燃料电池电极，可以大幅度降低原料烧结温度，减少烧结时间，以达到降低电极烧制在支撑体上的烧结温度，避免二次相的生成的目的；同时，以后成相法制备电极，可以提高电极与支撑体之间及电极颗粒之间的结合力，减少接触电阻，从而降低界面极化阻抗。该方法制备的固体氧化物燃料电池电极具有节约能源、极化电阻小的特点，是理想的固体氧化物燃料电池电极制备方法之一。
本发明用于制备固体氧化物燃料电池电极。
附图说明
图1是实施例一和对比实验步骤二制备的粉体的XRD曲线图，其中自上而下分别为：a):1100℃96h（对比实验），b):1200℃8h（实施例二），c):1100℃8h（实施例三），d):1000℃8h（实施例四），e):900℃8h（实施例一），图中■表示氧化钇相，
表示SYCO相，◆表示碳酸锶相；
图2是实施例一步骤四制备的浆料的扫描电镜图；
图3为实施例一制备的电极的XRD曲线图，其中★表示SYCO相，■表示GDC电解质基体的相，
表示氧化钇相。
图4是实施例一制备的电极的交流阻抗谱图，其中□为750℃下的测试结果，○为700℃下的测试结果，△为650℃下的测试结果；
图5是对比实验制备的电极的交流阻抗谱图，其中□为750℃下的测试结果，○为700℃下的测试结果，△为650℃下的测试结果；
图6是实施例一制备的电极的断面扫描电镜图；
图7是对比实验制备的电极的断面扫描电镜图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，具体是按照以下步骤完成的：
一、依照电池电极材料的化学式中各金属元素的摩尔比，称取各金属元素的氧化物、硝酸盐、醋酸盐、醇盐或氯化物原料，制备电极材料前驱体；
二、将步骤一制备的电极材料前驱体在温度低于电池电极材料成相温度100-300℃条件下进行烧结，烧结至电极材料的成相粉体质量百分含量为为电极材料总质量的50%～95%；
三、将步骤二制得的粉体研磨破碎，再过400-3000目的标准筛，获得粒径分布均匀的粉末；
四、将步骤三制备的粉末与溶剂和粘结剂混合，搅拌2-24h，获得均匀的浆料；
五、将步骤四得到的浆料均匀涂覆在支撑体上，在温度为高于电池电极材料成相温度0～300℃条件下进行烧结，烧结至完全成相，得到固体氧化物燃料电池电极，完成一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中电极材料为阴极材料，化学式为Sr1-xYxCoO3-δ，其中0≤x≤1；或者电极材料为阴极材料，化学式为La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ，其中0<x<1，0<y<1；或者电极材料为阴极材料，化学式为La1-xSrxMnO3-δ，其中x<0.5；或者电极材料为阴极材料，化学式为Ba1-xSrxCo0.8Fe0.2O3-δ，其中x=0.3～0.9；或者电极材料为阴极材料，化学式为Sr2FexMo2-xO6-δ,，其中0.8<x<1.5；或者电极材料为阴极材料，化学式为Sm1-xSrxCoO3-δ，其中0<x<1；或者电极材料为阳极材料，化学式为BaZr0.1Ce0.7Y0.2-xYbxO3-δ，其中x=0～0.2；或者电极材料为阳极材料，化学式为LaxSr1-xTiO3-δ，其中0<x<1；或者电极材料为阳极材料，化学式为YxSr1-xTiO3，其中x=0.08、0.09或0.12；或者电极材料为阳极材料，化学式为SrTi1-xNbxO3，其中0.01<x<0.08；或者电极材料为阳极材料，化学式为La0.4Sr0.4Ti1-xGaxO3-x/2-δ，其中x=0～0.15；或者电极材料为阳极材料，化学式为LaxSr0.9-xTi0.6Fe0.4O3-δ，其中x=0～0.45；或者电极材料为阳极材料，化学式为La0.3Sr0.7Ti1-xScxO3，其中x=0.03～0.10。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中采用溶胶凝胶法、固相混合法、静电纺丝法或共沉淀法方法制备前驱体。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四中粉末与溶剂和粘结剂总质量之比为1:0.5～2。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四中溶剂为乙醇和松油醇的混合物，其中乙醇与松油醇的体积比为1:0.5～3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四中溶剂为乙醇、松油醇和正丁醇的混合物。其它与具体实施方式一相同。
其中混合物为乙醇、松油醇和正丁醇按任意比的混合。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四中粘结剂为乙基纤维素。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤五中温度为高于电池电极材料成相温度200℃条件下进行烧结。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤五中温度为高于电池电极材料成相温度100℃条件下进行烧结。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤五中支撑体为电解质片、阳极或阴极材料。其它与具体实施方式一相同。
采用以下实施例和对比实验验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，具体是按照以下步骤完成的：
一、依照电池电极材料的化学式Sr0.7Y0.3CoO3-δ中各元素的原子百分比，称取11.9108g硝酸锶、9.2851g硝酸钇和23.5176g硝酸钴，制备电极材料前驱体；
二、将步骤一制备的电极材料前驱体在温度为900℃条件下进行烧结8h，制得粉体；
三、将步骤二制得的粉体研磨破碎，再过1200目的标准筛，获得粒径分布均匀的粉末；
四、将步骤三制备的粉末与乙醇-松油醇混合溶液和乙基纤维素混合，搅拌8h，获得均匀的浆料；
五、将步骤四得到的浆料均匀涂覆在GDC（Ce0.8Gd0.2O1.9）电解质片上，将电解质片与电极在温度为100℃烘干后，在温度为1200℃条件下进行烧结，烧结至完全成相，其中升温与降温速度均为5℃/min，得到固体氧化物燃料电池电极，完成一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法。
实施例二：
本实施例一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，与实施例一不同的是步骤二中在温度为1200℃条件下进行烧结8h。
实施例三：
本实施例一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，与实施例一不同的是步骤二中在温度为1100℃条件下进行烧结8h。
实施例四：
本实施例一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，与实施例一不同的是步骤二中在温度为1000℃条件下进行烧结8h。
对比实验：
本对比实验一种制备固体氧化物燃料电池电极的方法，具体是按照以下步骤制备的：
一、依照电池电极材料的化学式Sr0.7Y0.3CoO3-δ，称取11.9108g硝酸锶、9.2851g硝酸钇和23.5176g硝酸钴，制备前驱体；
二、将步骤一制备的前驱体在温度为1100℃条件下进行烧结96h，制得粉体；
三、将步骤二制得的粉体研磨破碎，再过1200目的标准筛，获得粒径分布均匀的粉末；
四、将步骤三制备的粉末与乙醇-松油醇混合溶液和乙基纤维素混合，搅拌8h，获得均匀的浆料；
五、将步骤四得到的浆料均匀涂覆在GDC（Ce0.8Gd0.2O1.9）电解质片上，将电解质片与电极在温度为100℃烘干后，在温度为1200℃条件下进行烧结，烧结至完全成相，其中升温与降温速度均为5℃/min，得到固体氧化物燃料电池电极。
上述实施例一和对比实验步骤一制备前驱体的方法如下：A、将硝酸锶、硝酸钇和硝酸钴加入到400mL去离子水中，室温下搅拌至完全溶解，使用硝酸与氨水调节PH为4，得到溶液；
B、向步骤A所述溶液中，按无机盐总物质的量与柠檬酸物质的量之比为1:2，加入柠檬酸搅拌至完全溶解，陈化4h；
C、将陈化后溶液于80℃下蒸干，移入烘箱，120℃干燥获得干凝胶。将干凝胶研磨均匀，获得前驱体。
上述实施例一和对比实验步骤二制备的粉体的XRD曲线图如图1所示，其中a):1100℃96h（对比实验），b):1200℃8h（实施例二），c):1100℃8h（实施例三），d):1000℃8h（实施例四），e):900℃8h（实施例一），图中■表示氧化钇相，
表示SYCO相，◆表示碳酸锶相；可以看出，1100℃为该材料的成相温度。900℃下除含有SYCO的相外，还含有的碳酸锶与氧化钇的相。1100℃以上，只含有微量氧化钇的相，可以认为已完全成相。
实施例一步骤四制备的浆料的扫描电镜图如图2所示，可以看到，所得材料大小为5μm左右。
实施例一制备的电极的XRD曲线图如图3所示，其中★表示SYCO相，■表示GDC相，
表示氧化钇相。从图中可以看出该电极已经形成了所需的纯物相（GDC相为电解质，微量氧化钇在材料制备中是难以避免的，这与文献报道相一致），说明该方法在制备电极的过程中是可行的。
在以粘附在圆形电解质片边缘的铂丝为参比电极、多孔铂作为辅助电极的三电极体系中，于650～750℃对两个电极进行交流阻抗谱测试，测量频率为1MHz-0.01Hz，干扰电压为5mV，实施例一制备的电极的交流阻抗谱图如图4所示，其中□为750℃下的测试结果，○为700℃下的测试结果，△为650℃下的测试结果；对比实验制备的电极的极化阻抗谱图如图5所示，其中□为750℃下的测试结果，○为700℃下的测试结果，△为650℃下的测试结果，由图可知，后成相法制备的电极极化电阻明显小于传统方式。
上述实施例一制备的电极的断面扫描电镜图如图6所示，对比实验制备的电极的断面扫描电镜图如图7所示，从图中可以看出，后成相法制备的电极，其与电解质的接触更为紧密，这是由于其在电极制备过程中的相变使电极颗粒间及电极与支撑体间具有更好的接触。
通过上述实验可以看出，后成相法制备固体氧化物燃料电池，大幅度降低了原料烧结温度，减少烧结时间，达到了降低电极烧制在支撑体上的烧结温度，避免二次相的生成的目的；同时，以后成相法制备电极，提高了电极与支撑体之间及电极颗粒之间的结合力，减少接触电，使其具有更加良好的电化学性能，在700℃下，后成相法制备的电极极化阻抗为0.284Ωcm2，明显小于传统方式的0.737Ωcm2，显示出了该方法的先进性。
Claims (10)
1.一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，具体是按照以下步骤完成的:
一、依照电池电极材料的化学式中各金属元素的摩尔比，称取各金属元素的氧化物、硝酸盐、醋酸盐、醇盐或氯化物原料，制备电极材料前驱体;
二、将步骤一制备的电极材料前驱体在温度低于电池电极材料成相温度100-300°C条件下进行烧结，烧结至电极材料的成相粉体质量百分含量为为电极材料总质量的50%～95%;
三、将步骤二制得的粉体研磨破碎，再过400-3000目的标准筛，获得粒径分布均匀的粉末;
四、将步骤三制备的粉末与溶剂和粘结剂混合，搅拌2-24h，获得均匀的浆料;
五、将步骤四得到的浆料均匀涂覆在支撑体上，在温度为高于电池电极材料成相温度0～300°C条件下进行烧结，烧结至完全成相，得到固体氧化物燃料电池电极，完成一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法。
2.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤一中电极材料为阴极材料，化学式为Sr1-xYxCoO3-δ，其中0≤x≤1;或者电极材料为阴极材料，化学式为La1-xS取Col-yFeyO3-δ，其中0＜x＜l，0＜y＜1;或者电极材料为阴极材料，化学式为La1-xSrxMnO3-δ，其中x＜0.5;或者电极材料为阴极材料，化学式为Ba1-xSrxCo0.8e0.203-δ，其中x＝0.3～0.9;或者电极材料为阴极材料，化学式为Sr２FexMo2-xO6-δ,，其中0.8＜x＜1.5;或者电极材料为阴极材料，化学式为Sm1-xS取CoO3-δ，其中0＜x＜1;或者电极材料为阳极材料，化学式为BaZr0.lCe0.7Y0.2-xYbxO3-δ，其中x＝0～0.2;或者电极材料为阳极材料，化学式为LaxSr1-xTiO3-δ，其中0＜x＜1;或者电极材料为阳极材料，化学式为YxSrl-xTiO3，其中x＝0.08、0.09或0.12;或者电极材料为阳极材料，化学式为SrTi1-xNbxO3，其中0.01＜x＜0.08;或者电极材料为阳极材料，化学式为La0.4Sro.4Til-xGax03-x/2-δ，其中x＝0～0.15;或者电极材料为阳极材料，化学式为LaxSr0.9-xTi0.6Fe0.4O3-δ，其中x＝0～0.45;或者电极材料为阳极材料，化学式为La0.3Sro.7Ti1-xScxO3，其中x＝0.03～0.10。
3.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤一中采用溶胶凝胶法、固相混合法、静电纺丝法或共沉淀法方法制备前驱体。
4.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤四中粉末与溶剂和粘结剂总质量之比为1:0.5～２。
5.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤四中溶剂为乙醇和松油醇的混合物，其中乙醇与松油醇的体积比为1:0.5～3。
6.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤四中溶剂为乙醇、松油醇和正丁醇的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤四中粘结剂为乙基纤维素。
8.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤五中温度为高于电池电极材料成相温度200°C条件下进行烧结。
9.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤五中温度为高于电池电极材料成相温度100°C条件下进行烧结。
10.根据权利要求1所述的一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法，其特征在于步骤五中支撑体为电解质片、阳极或阴极材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310229467.9A CN103296290B (zh) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | 一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310229467.9A CN103296290B (zh) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | 一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103296290A true CN103296290A (zh) | 2013-09-11 |
| CN103296290B CN103296290B (zh) | 2015-03-04 |
Family
ID=49096836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310229467.9A Expired - Fee Related CN103296290B (zh) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | 一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103296290B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104091960A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种在燃料电池工作期间调控氧化物电极微观形貌的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030003237A1 (en) * | 2001-07-02 | 2003-01-02 | Seabaugh Matthew M. | Ceramic electrolyte coating methods |
| CN102623716A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种中温固体氧化物燃料电池一维纳米复合阴极及其制备方法 |
| CN103107342A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-15 | 哈尔滨工业大学 | 一维纳米纤维状ssc阴极材料及其制备方法、利用该阴极材料的复合阴极及其制备方法 |
-
2013
- 2013-06-06 CN CN201310229467.9A patent/CN103296290B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030003237A1 (en) * | 2001-07-02 | 2003-01-02 | Seabaugh Matthew M. | Ceramic electrolyte coating methods |
| CN102623716A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种中温固体氧化物燃料电池一维纳米复合阴极及其制备方法 |
| CN103107342A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-15 | 哈尔滨工业大学 | 一维纳米纤维状ssc阴极材料及其制备方法、利用该阴极材料的复合阴极及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| RICCARDO POLINI. ET AL: "Effect of synthetic route on sintering behaviour, phase purity and conductivity of Sr- and Mg-doped LaGa03 perovskites", 《JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY》 * |
| 刘连宝 等: "纳米棒状La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.803-δ复合阴极的制备及性能研究", 《第十六届全国固态离子学学术会议暨下一代能源材料与技术国际研讨会-会议论文摘要集》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104091960A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种在燃料电池工作期间调控氧化物电极微观形貌的方法 |
| CN104091960B (zh) * | 2014-07-25 | 2016-05-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种在燃料电池工作期间调控氧化物电极微观形貌的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103296290B (zh) | 2015-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103208634B (zh) | 用于中低温质子传输固体氧化物燃料电池的复合阴极材料 | |
| CN102623716B (zh) | 一种中温固体氧化物燃料电池一维纳米复合阴极的制备方法 | |
| Garcia et al. | Citrate–hydrothermal synthesis, structure and electrochemical performance of La0. 6Sr0. 4Co0. 2Fe0. 8O3− δ cathodes for IT-SOFCs | |
| CN103107342B (zh) | 一维纳米纤维ssc基复合阴极的制备方法 | |
| CN104409742A (zh) | 一种BaCoO3-δ基B位Bi2O3和Nb2O5共掺杂的固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法与应用 | |
| CN101515646B (zh) | 一种中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法 | |
| CN102842723B (zh) | 钙钛矿结构中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备方法 | |
| CN103985880A (zh) | 一种BaFeO3-δ基B位Bi2O3掺杂的固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法和应用 | |
| CN112542591B (zh) | 固态燃料电池及其制备方法 | |
| CN108390087B (zh) | 一种复合固体电解质及其制备方法 | |
| Li et al. | Electrochemical characterization of gradient Sm0. 5Sr0. 5CoO3− δ cathodes on Ce0. 8Sm0. 2O1. 9 electrolytes for solid oxide fuel cells | |
| CN102104153A (zh) | 中低温固体氧化物燃料电池阴极制备方法 | |
| CN104060293A (zh) | 电解质支撑的固体氧化物电解池及其制备方法 | |
| CN102208662A (zh) | 稀土元素掺杂的BaFeO3-δ基的ABO3型钙钛矿燃料电池阴极材料及其用途 | |
| CN104091960A (zh) | 一种在燃料电池工作期间调控氧化物电极微观形貌的方法 | |
| JP6625855B2 (ja) | 水蒸気電解用セルおよびその製造方法 | |
| WO2024119386A1 (zh) | 一种燃料电池/电解池氧电极材料、制备方法及其应用 | |
| CN103326031A (zh) | 一维syco阴极材料及其制备方法和应用该阴极材料制备复合阴极的方法 | |
| CN103296290B (zh) | 一种降低固体氧化物燃料电池电极烧结温度的方法 | |
| CN115101761B (zh) | 一种质子陶瓷燃料电池阴极材料及其制法与应用 | |
| CN105976892B (zh) | 一种镧铟共掺杂钛酸锶导体材料及其制备方法 | |
| CN105895933A (zh) | 农用硝酸稀土以及和过渡金属氧化物复合材料为隔膜的高性能燃料电池 | |
| CN103199265A (zh) | 一种中低温质子传输固体氧化物燃料电池的复合阴极材料 | |
| CN100363116C (zh) | 一种薄膜的浆料旋涂制备方法 | |
| CN102658152A (zh) | 一种氧电极钙钛矿型催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150304 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |