[发明专利]用于生产高温电化学电池的电极的水性油墨

权利要求书

1.一种用于高温电化学电池的电极和/或电解质的水性油墨，所述水性油墨包括：

至少一种矿物填料颗粒；

至少一种粘结剂，以及

至少一种分散剂，其选自下组：盐酸、硫酸或聚合电解质，所述聚合电解质例如柠檬酸铵和羧酸铵盐。

2.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，所述矿物填料选自一组包括过渡金属氧化物与稀土氧化物及其混合物的物质，例如LSM（镧锶锰氧化物）、YSZ（氧化钇稳定的氧化锆）、NiO（氧化镍）、CYO（钇取代的氧化铈）、CGO（钆取代的氧化铈）、LSM/YSM混合物、YSZ/NiO混合物以及以上各项的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的水性油墨，其特征在于，所述粘结剂选自包括以下各项的一组物质：PVA（聚乙烯醇）、PEG（聚乙二醇）、聚丙烯酸脂、纤维素和几乎全部水溶性聚合物以及其混合物，更优选地，所述粘结剂为PVA/PEG混合物。

4.根据以上任一项权利要求所述的水性油墨，其特征在于，50%的矿物填料颗粒具有小于10微米的直径， 90%的所述颗粒具有小于50微米的直径，更优选地，50%的矿物填料颗粒具有小于1微米的直径， 90%的所述颗粒具有小于2微米的直径。

5.根据以上任一项权利要求所述的水性油墨，其特征在于，所述油墨的粘度在印刷剪切力下具有在1Pa.s到60Pa.s范围内的粘度。

6.根据以上任一项权利要求所述的水性油墨，其特征在于，所述矿物填料的量占所述水性油墨体积的10%到30%，更优选地占所述油墨体积的15%到25%。

7.根据以上任一项权利要求所述的水性油墨，其特征在于，所述粘结剂的量占所述水性油墨体积的20%到50%，更优选地占所述油墨体积的25%到35%。

8.根据权利要求3所述的水性油墨，其特征在于，所述PVA的量占所述PVA/PEG混合物重量的80%到100%，更优选，所述PVA的量占所述PVA/PEG混合物重量的95%到99%。

9.根据以上任一项权利要求所述的水性油墨在制造电解质或电极中的用途。

10.用于制造电化学电池的电极的方法，包括以下步骤：

对权利要求1到8任一项所述的第一水性油墨进行沉淀，优选地通过丝网印刷，以形成功能层；

对于包含NiO的电极，对包括电解质材料的所谓粘结层进行沉淀；

对权利要求1到9任一项所述的第二水性油墨进行沉淀，优选地通过在功能层上进行丝网印刷，以形成集电层；

对电极进行烧结。

11.用权利要求10所述的方法制得的电极。

12.根据权利要求11所述的电极，其特征在于，所述电极是空气电极或氢电极。

13.一种用于形成电化学电池电解质的方法，包括对权利要求1到8中任一项所述的水性油墨进行沉淀，所述沉淀优选地通过丝网印刷进行。

14.用权利要求13所述的方法制得的电解质。

15.一种电化学电池，其包括权利要求11或12所述的至少一种电极，和/或权利要求14所述的电解质。