CN117855499A - 一种固体氧化物燃料电池阳极材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种固体氧化物燃料电池阳极材料及其制备方法与应用。所述固体氧化物燃料电池阳极材料的化学通式为Mo1–xCuxS2，其中x<0.5；所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有花状毛线球形结构，所述球形的尺寸为1‑3.6μm；所述制备方法采用以下步骤：按照化学通式中各元素的化学计量比，分别称取钼源，铜源和硫源，溶于去离子水，加入柠檬酸，得到混合溶液，进行水热反应，经干燥，煅烧得到所述固体氧化物燃料电池阳极材料。所述制备方法具有操作简单，成本低及原料易得等优点。所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有丰富的燃料催化的活性位点及良好的电化学性能等优点，可用于制备固体氧化物燃料电池，具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种固体氧化物燃料电池阳极材料及其制备方法与应用。
背景技术
能源是社会和经济发展的基础，当今世界范围内仍然以化石能源(煤炭、石油、天然气)为主要能源资源(比例高达约80％)。中国化石能源的比例更高，其中煤炭现在和未来很长一段时间内仍然是中国最主要的能源来源。现阶段煤炭利用过程中，煤炭发电又是最主要的利用形式，煤电占中国电力的比例高(约70％)。因此，提高煤电效率、降低污染非常重要。燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能的发电装置，具有能量转化效率高、污染小等特点。在各种燃料电池中，固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转化效率高(一次发电效率50％—60％)、成本低、长期稳定性好等优点，特别是SOFC可以将各种含碳类燃料里化学能转化为电能，如天然气(CH4)、煤气等气态燃料，汽油、柴油和醇类等液态燃料，焦炭和煤等固态燃料，还可以进一步拓宽至沼气和生物质气等可再生能源。SOFC的燃料来源广泛，很容易与现有能源供应系统兼容。所以，SOFC是基于现有的能源供应体系中可以实现高效发电的非常有前景的新能源技术，已经引起了全球的广泛关注。
传统的SOFC金属阳极(如，Ni)，当使用碳氢燃料时很容易发生碳沉积或焦化、硫中毒、在长时间工作后Ni团聚和氧化还原不稳定等问题。通过使用过渡金属替代金属Ni可以缓解Ni基阳极的焦化和硫中毒问题，然而这也同时降低了阳极的效率。钙钛矿类氧化物是一种典型的复杂氧化物催化剂，具有出色的热力学和机械稳定性，与常用的电解质材料具有良好的物理兼容性，结构稳定并可以灵活地调控，较低的材料成本，这些典型的特征使此类材料作为SOFC阳极具有一定的吸引力。然而，该类材料存在电导率和燃料催化活性低的问题，对其商业化应用带来了很大困难。因此，开发具有高性能的SOFC阳极材料具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种固体氧化物燃料电池阳极材料，所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有成分简单，均匀及结构稳定等优点。
本发明的第二个目的在于提供上述固体氧化物燃料电池阳极材料的制备方法，所述制备方法具有操作简单，成本低及原料易得等优点。
本发明的第三个目的在于提供上述固体氧化物燃料电池阳极材料的应用，所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有丰富的燃料催化的活性位点及良好的电化学性能等优点，可用于制备固体氧化物燃料电池。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种固体氧化物燃料电池阳极材料，所述固体氧化物燃料电池阳极材料的化学通式为Mo1–xCuxS2，其中x<0.5；所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有花状毛线球形结构。
进一步地，所述球形的尺寸为1-3.6μm。
上述固体氧化物燃料电池阳极材料的制备方法，所述制备方法采用以下步骤：
(1)、按照权利要求1所述的化学通式中各元素的化学计量比，分别称取钼源，铜源和硫源，溶于去离子水，加入柠檬酸，得到混合溶液；
(2)、将步骤(1)得到的混合溶液进行水热反应，经干燥，煅烧得到所述固体氧化物燃料电池阳极材料。
进一步地，步骤(1)中，所述钼源为NaMoO4或(NH4)6Mo7O24·4H2O，所述铜源为Cu(CH3OO)2·H2O，Cu(NO3)2·3H2O或CuCl2·2H2O，所述硫源为CN2H4S，(NH4)2S，C2H5NS或Na2S2O3。
进一步地，步骤(1)中，所述硫源，柠檬酸及去离子水的质量体积比为0.7g：0.5g：70mL。
进一步地，步骤(1)中，所述溶于去离子水的条件为转速300r/min，时间30min。
进一步地，步骤(2)中，所述水热反应的温度为200℃，时间为15-24h。
进一步地，步骤(2)中，所述干燥的温度为50℃，时间为6-10h；所述煅烧为分别在氮气气氛下煅烧10h，温度为900℃。
进一步地，步骤(2)中，所述水热反应完成后还需冷却至室温，洗涤，离心。
上述固体氧化物燃料电池阳极材料的应用，所述固体氧化物燃料电池阳极材料用于制备固体氧化物燃料电池。
本发明的上述Mo1–xCuxS2二维材料作为固体氧化物电池阳极材料，可用于制备固体氧化物燃料电池。
进一步地，所述固体氧化物燃料电池为固体氧化物燃料半电池或固体氧化物燃料单电池。
进一步地，所述固体氧化物燃料半电池采用如下步骤制备：
(1)、取所述固体氧化物燃料电池阳极材料，加入有机粘结剂，得到阳极浆料；
(2)、将步骤(1)得到的阳极浆料涂覆于电解质层两侧，进行煅烧，得到所述固体氧化物燃料电池半电池。
进一步地，步骤(1)中，所述有机粘结剂均由松油醇和乙基纤维素按照质量比9：1组成。
进一步地，步骤(1)中，所述阳极材料及有机粘结剂的质量比为1：2.5。
进一步地，步骤(2)中，所述电解质为La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)；所述煅烧在氮气气氛下进行，温度为950℃，时间为4h。
进一步地，所述固体氧化物燃料单电池采用如下步骤制备：
①、取阴极粉末，加入有机粘结剂，得到阴极浆料；
②、将步骤(1)得到的阳极浆料涂覆于电解质层一侧，将步骤②得到的阴极浆料涂覆于电解质另外一侧，进行煅烧，得到所述固体氧化物燃料电池单电池。
进一步地，步骤①中，所述阴极粉末为PrBaCoFeO5+δ。
进一步地，步骤①中，所述有机粘结剂均由松油醇和乙基纤维素按照质量比9：1组成。
进一步地，步骤①中，所述阴极粉末及有机粘结剂的质量比为1：2。
进一步地，步骤(2)中，所述电解质为La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)；所述煅烧在氮气气氛下进行，温度为950℃，时间为4h。
传统的镍基金属陶瓷阳极直接使用碳氢化合物作为燃料，会产生严重的碳沉积及硫中毒等现象，从而导致整个阳极活性和结构遭到破坏，另外钙钛矿材料燃料还具有催化活性低等缺点。本发明结合二维材料高电导率结构简单的特点，制备了新型的Mo1–xCuxS2(x<0.5)二维材料作为SOFC阳极。
有益效果：
1、本发明制备的具有二维结构的Mo1–xCuxS2材料属于一种新的固体氧化物燃料电池阳极材料，具有成分简单及均匀等特点。本发明在制备Mo1–xCuxS2材料的过程中引入了Cu，Cu的引入有利于稳定材料的二维结构，同时获得一定的阳离子缺陷，使得Mo1–xCuxS2材料具有良好的电化学性能。且所述Mo1–xCuxS2材料的制备方法具有合成工艺较简单，成本低及原料易得等优点。
2、本发明制备的Mo1–xCuxS2材料的结构为花状毛线球结构，具有丰富的燃料催化的活性位点，可用于制备固体氧化物燃料电池；以本发明的Mo1–xCuxS2材料制备的阳极材料，可以在还原气氛中稳定的工作；以本发明的Mo1–xCuxS2材料制备的固体氧化物燃料电池，具有良好的电化学性能，具有重要的应用价值。
附图说明
图1为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的XRD谱图；
图2为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2经900℃煅烧10h后的XRD谱图；
图3为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的SEM图，图3(a)为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2的SEM图，图3(b)为实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的SEM图；
图4为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的热膨胀曲线图；
图5为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2在750℃和800℃下的交流阻抗谱图，图5(a)为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2在750℃下的交流阻抗谱图，图5(b)为实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2在800℃下的交流阻抗谱图；
图6为实施例2制备的单电池的伏安特性曲线和功率密度曲线图；
图7为对比例1制备的单电池的伏安特性曲线和功率密度曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。然而应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)、取0.475g的NaMoO4、0.025g的Cu(CH3OO)2·H2O和0.7g的CN2H4S，加入含70mL去离子水的烧杯中内，用磁力搅拌器搅拌，转速300r/min，30min后。然后加入0.5g柠的C6H8O7调节pH值，搅拌15min后，将溶液放入反应釜中，在干燥箱内，200℃下反应21h。待冷却到室温后，收集黑色沉淀，用去离子水和酒精分别洗涤3次黑色沉淀物，离心，将离心好收集到的物质放入干燥皿中，在烘箱50℃下干燥6h。干燥好的样品，管式炉中，在氮气气氛下900℃煅烧10h，得到一种新型固体氧化物电池阳极材料，分子式为Mo0.95Cu0.05S2；
(2)、将制备好的Mo0.95Cu0.05S2阳极材料，加入有机粘结剂(乙基纤维素与松油醇的质量比为9：1)混合研磨(阳极与有机粘结剂的质量比为1：2.5)，制成均匀混合的浆料作为阳极浆料；将阳极浆料涂覆于电解质层两侧，在氮气气氛下950℃煅烧4h获得Mo0.95Cu0.05S2的多孔阳极层的固体氧化物燃料电池半电池；
(3)、将阴极粉末PrBaCoFeO5+δ加入有机粘结剂混合研磨，制成均匀混合的PrBaCoFeO5+δ阴极浆料；将步骤(2)制备的Mo0.95Cu0.05S2阳极浆料涂覆于La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质层一侧，PrBaCoFeO5+δ阴极浆料涂覆于电解质另外一侧，在氮气气氛下950℃煅烧4h，获得Mo0.95Cu0.05S2的多孔阳极层和PrBaCoFeO5+δ多孔阴极的固体氧化物燃料电池单电池(PrBaCoFeO5+δ|LSGM|Mo0.95Cu0.05S2)。
实施例2
(1)、取0.45g的NaMoO4、0.05g的Cu(CH3OO)2·H2O和0.7g的CN2H4S，加入含70mL去离子水的烧杯中内，用磁力搅拌器搅拌，转速300r/min，30min后。然后加入0.5g柠的C6H8O7调节pH值，搅拌15min后，将溶液放入反应釜中，在干燥箱内，200℃下反应21h。待冷却到室温后，收集黑色沉淀，用去离子水和酒精分别洗涤3次黑色沉淀物，离心，将离心好收集到的物质放入干燥皿中，在烘箱50℃下干燥6h。干燥好的样品，管式炉中，在氮气气氛下900℃煅烧10h，得到一种新型固体氧化物电池阳极材料，分子式为Mo0.9Cu0.1S2；
(2)、将制备好的Mo0.9Cu0.1S2阳极材料，加入有机粘结剂(乙基纤维素与松油醇的质量比为9：1)混合研磨(阳极与有机粘结剂的质量比为1：2.5)，制成均匀混合的浆料作为阳极浆料；将阳极浆料涂覆于电解质层两侧，在氮气气氛下950℃煅烧4h获得Mo0.9Cu0.1S2的多孔阳极层的固体氧化物燃料电池半电池；
(3)、将阴极粉末PrBaCoFeO5+δ加入有机粘结剂混合研磨，制成均匀混合的PrBaCoFeO5+δ阴极浆料；将步骤(2)制备的Mo0.9Cu0.1S2阳极浆料涂覆于La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质层一侧，PrBaCoFeO5+δ阴极浆料涂覆于电解质另外一侧，在氮气气氛下950℃煅烧4h，获得Mo0.9Cu0.1S2的多孔阳极层和PrBaCoFeO5+δ多孔阴极的固体氧化物燃料电池单电池(PrBaCoFeO5+δ|LSGM|Mo0.9Cu0.1S2)。
对比例1
(1)、Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)材料的制备，源材料包括Sm2O3(或Sm3(NO3)3)和Ce(NO3)2。如使用Sm2O3作为Sm源，首先将Sm2O3于900℃热处理2h后，然后溶解于稀硝酸(pH＝1-2)中，得到金属硝酸盐溶液，再将Ce(NO3)2按照一定化学计量比混合，最后加入相比硝酸盐金属离子摩尔质量1.2倍的C2H5NO2。将所配制好的溶液放在磁力搅拌器上，在120-150℃加热搅拌，蒸发掉多余水分，待溶液较粘稠时移到电炉上继续加热，直至沸腾燃烧，收集燃烧后的灰烬。最后将燃烧后的灰烬收集，在马弗炉中经800℃煅烧2h得到所需的SDC材料。
(2)、NiO材料的制备，源材料为Ni(NO3)2·6H2O。首先将Ni(NO3)2·6H2O溶于去离子水中，加入金属离子摩尔质量1.2倍的C2H5NO2。将所配制好的溶液放在磁力搅拌器上，在120-150℃加热搅拌，蒸发掉多余水分，待溶液较粘稠时移到电炉上继续加热，直至沸腾燃烧，收集燃烧后的灰烬。最后将燃烧后的灰烬收集，在马弗炉中经600℃煅烧2h得到所需的NiO材料。
(3)、将所制备的NiO和SDC材料按照质量比为65：35混合，在乙醇溶液中球磨24h，球磨的速度为350-500转/分钟，最后将球磨后的混合物烘干，就得到了所需的NiO-SDC阳极材料。
(4)、SDC阳极材料，加入有机粘结剂(乙基纤维素与松油醇的质量比为9：1)混合研磨(SDC与有机粘结剂的质量比为1：2.5)，制成均匀混合的浆料作为SDC浆料，将浆料涂覆于LSGM电解质层一侧，在空气气氛下1300℃煅烧1h，获得SDC阻隔层，以防止阳极与电解质发生反应。
(5)、将制备好的NiO-SDC阳极材料，加入有机粘结剂(乙基纤维素与松油醇的质量比为9：1)混合研磨(阳极与有机粘结剂的质量比为1：2.5)，制成均匀混合的浆料作为阳极浆料；将阳极浆料涂覆于SDC阻隔层上，在空气气氛下1250℃煅烧4h。将阴极粉末PrBaCoFeO5+δ加入有机粘结剂混合研磨，制成均匀混合的PrBaCoFeO5+δ阴极浆料涂覆于La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质另一侧，在空气气氛下950℃煅烧4h，获得NiO-SDC的多孔阳极层和PrBaCoFeO5+δ多孔阴极的固体氧化物燃料电池单电池(NiO-SDC|SDC|LSGM|PrBaCoFeO5+δ)。
性能测试
(1)、图1给出了实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2样品的XRD谱图，图1中(a)曲线为Mo0.95Cu0.05S2的XRD曲线，(b)曲线为Mo0.9Cu0.1S2的XRD曲线。从图中可以看出，XRD衍射峰均显示了(002)、(101)和(110)的几个主要的晶面衍射峰，与标准卡片(JCPD37-1492)上衍射峰的位置基本吻合，通过以上的主衍射峰可以判定产物为具有六方晶系的2H-MoS2。图中除了属于Mo1–xCuxS2的几个主要特征峰外，无其他杂质峰出现，这说明通过水热法制备的Mo1–xCuxS2纯度较高，属于六方晶系结构。
(2)、由于固体氧化物电池在高温下工作，且阳极处于燃料的还原气氛下，因此材料的结构稳定性就非常重要。故将水热法制备的Mo1–xCuxS2样品，在95％Ar-5％H2气氛下950℃煅烧10h，研究了材料在高温下的结构稳定性。图2给出了Mo1–xCuxS2样品在95％Ar-5％H2气氛经950℃煅烧10h后的XRD衍射图谱，图2中(a)曲线为Mo0.95Cu0.05S2的XRD曲线，(b)曲线为Mo0.9Cu0.1S2的XRD曲线。从图中可看出，样品在还原气氛下经950℃煅烧10h后形成了结晶度良好的单相六方结构，证明该材料在还原气氛下具有良好的结构稳定性。
(3)、图3为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的SEM图，图3(a)为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2的SEM图，图3(b)为实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2的SEM图，可以看出实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2成球状且表面由若干个细小的“花瓣”组成，其表面花形状非常清晰且延展性较好，球形尺寸约为3.6μm。
(2)、图4为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2在95％Ar-5％H2气氛中30-900℃温度范围内的热膨胀曲线图。从图4可以看出，Mo0.95Cu0.05S2和Mo0.9Cu0.1S2样品的热膨胀随温度升高几乎是一条直线，热膨胀的微分曲线也没有出现因结构相变所对应的突变。由此可见，Mo0.95Cu0.05S2和Mo0.9Cu0.1S2样品在整个温度测试范围内具有良好的结构稳定性。Mo0.95Cu0.05S2和Mo0.9Cu0.1S2样品在95％Ar-5％H2气氛中30-900℃温度范围内的平均热膨胀系数为15.6×10-6K-1和15.4×10-6K-1，这一数值与常用SOFC电解质材料相接近(10.0–12.0×10-6K-1)。相匹配的热膨胀系数能够保证电池工作的稳定性，避免电极与电解质之间发生脱落。
(5)、图5为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2和实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2在La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质上750℃和800℃下的交流阻抗谱图，图5(a)为实施例1制备的Mo0.95Cu0.05S2在750℃下的交流阻抗谱图，图5(b)为实施例2制备的Mo0.9Cu0.1S2在800℃下的交流阻抗谱图。从图中可以发现，Mo0.95Cu0.05S2和Mo0.9Cu0.1S2阳极材料的极化阻抗均随测试温度的升高而降低。这是由于测试温度升高，电解质和阳极的欧姆电阻降低，从而改善了阳极的催化性能。在750℃和800℃时，Mo0.95Cu0.05S2阳极的极化阻抗分别为1.423Ωcm2和0.681Ωcm2，Mo0.9Cu0.1S2阳极的ASR分别为1.117Ωcm2和0.572Ωcm2。显然，与Mo0.95Cu0.05S2阳极相比，Mo0.9Cu0.1S2阳极具有较低的极化阻抗。这是由于低价态的Cu离子的引入，有效地增加了材料内部的氧空位，提高了H2和H+的输运性质。水热法制备的Mo1–xCuxS2阳极，表现出了降低的界面阻抗，这有利于减弱阳极材料在工作过程中极化对材料电化学性能的影响。初步结果证明Mo1–xCuxS2阳极具有良好的电化学性能，且Mo0.9Cu0.1S2阳极性能更加优越。
(6)、图6给出了以干燥的H2为燃料气体，空气为氧化气体，以PrBaCoFeO5+δ为阴极，Mo0.9Cu0.1S2为阳极的单电池(PrBaCoFeO5+δ|LSGM|Mo0.9Cu0.1S2)的伏安特性曲线和功率密度曲线图。从图6可以得出，750℃和800℃时，以Mo0.9Cu0.1S2为阳极的单电池，其最大功率密度分别达到了717mW cm-2和1016mW cm-2。结合电化学阻抗测试结果，表明Mo1–xCuxS2阳极在LSGM电解质上具有优秀的电化学性能，可作为潜在的阳极材料应用于掺杂LaGaO3作为电解质的固体氧化物燃料电池。
(7)、以干燥的H2为燃料气体，空气为氧化气体，以PrBaCoFeO5+δ为阴极，图7为对比例NiO-SDC为阳极的单电池(NiO-SDC|SDC|LSGM|PrBaCoFeO5+δ)的I-V-P性能曲线。从图中可以得出其在750℃和800℃时，最大功率密度分别为445mW cm-2和723mW cm-2。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明保护范围，对于本领域的技术人员在本发明基础上所做的任何实质性的变化及替换均属于本发明所要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种固体氧化物燃料电池阳极材料，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池阳极材料的化学通式为Mo1–xCuxS2，其中x<0.5；所述固体氧化物燃料电池阳极材料具有花状毛线球形结构。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极材料，其特征在于，所述球形的尺寸为1-3.6μm。
3.权利要求1或2所述的固体氧化物燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用以下步骤：
(1)、按照权利要求1所述的化学通式中各元素的化学计量比，分别称取钼源，铜源和硫源，溶于去离子水，加入柠檬酸，得到混合溶液；
(2)、将步骤(1)得到的混合溶液进行水热反应，经干燥，煅烧得到所述固体氧化物燃料电池阳极材料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钼源为NaMoO4或(NH4)6Mo7O24·4H2O，所述铜源为Cu(CH3OO)2·H2O，Cu(NO3)2·3H2O或CuCl2·2H2O，所述硫源为CN2H4S，(NH4)2S，C2H5NS或Na2S2O3；
所述硫源，柠檬酸及去离子水的质量体积比为0.7g：0.5g：70mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述水热反应的温度为200℃，时间为15-24h；
所述干燥的温度为50℃，时间为6-10h；
所述煅烧为分别在氮气气氛煅烧10h，温度为900℃；
所述水热反应完成后还需冷却至室温，洗涤，离心。
6.权利要求1或2所述的固体氧化物燃料电池阳极材料和/或权利要求3-5任一项所述的方法制备的固体氧化物燃料电池阳极材料的应用，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池阳极材料用于制备固体氧化物燃料电池。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池为固体氧化物燃料半电池或固体氧化物燃料单电池。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述固体氧化物燃料半电池采用如下步骤制备：
(1)、取所述固体氧化物燃料电池阳极材料，加入有机粘结剂，得到阳极浆料；所述有机粘结剂由松油醇和乙基纤维素按照质量比9：1组成，所述阳极材料及有机粘结剂的质量比为1：2.5；
(2)、将步骤(1)得到的阳极浆料涂覆于电解质层两侧，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧的温度为950℃，时间为4h，得到所述固体氧化物燃料电池半电池；所述电解质为La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述固体氧化物燃料单电池采用如下步骤制备：
①、取所述固体氧化物燃料电池阳极材料，加入有机粘结剂，得到阳极浆料；所述有机粘结剂由松油醇和乙基纤维素按照质量比9：1组成，所述阳极材料及有机粘结剂的质量比为1：2.5；
②、取阴极粉末，加入有机粘结剂，得到阴极浆料；所述有机粘结剂由松油醇和乙基纤维素按照质量比9：1组成，所述阴极粉末为PrBaCoFeO5+δ，所述阴极粉末及有机粘结剂的质量比为1：2；
③、将步骤①得到的阳极浆料涂覆于电解质层一侧，将步骤②得到的阴极浆料涂覆于电解质另外一侧，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧的温度为950℃，时间为4h，得到所述固体氧化物燃料电池单电池；所述电解质为La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ。
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