[发明专利]一种低温固体燃料电池的制备方法

权利要求书

1.一种低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，包括：以多孔泡沫金属为基材，并在基材的表面由下向上依次制备底部涂层、中间涂层和顶部涂层，从而形成低温固体燃料电池；

其中，所述底部涂层和所述顶部涂层的涂层材料均采用低温固体燃料电池电极材料，而所述中间涂层的涂层材料采用低温固体燃料电池电解质材料。

2.根据权利要求1所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，基材的表面先进行清洗和粗糙化处理，使表面粗糙度Ra为5～80μm，然后再在该基材的表面由下向上依次制备底部涂层、中间涂层和顶部涂层。

3.根据权利要求1或2所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，在基材的表面制备底部涂层包括以下步骤：

将基材置于气压值为0.01～100mbar的低气压环境中，并利用等离子喷枪的等离子焰流对基材的表面进行加热，等离子喷枪所使用的燃气为氩气、氦气、氮气、氢气中的至少一种，燃气的总流量为20～200NLPM；当基材的表面温度达到300～1000℃后，调整等离子喷枪的功率为30～70kW，等离子喷枪与基材之间的距离为300～800mm，然后向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电极材料，送粉速率为10～200g/min，粉末状低温固体燃料电池电极材料被加热并被喷射到基材的表面形成底部涂层，直至底部涂层的厚度达到10～100μm，停止向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电极材料，从而完成在基材的表面制备底部涂层。

4.根据权利要求3所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，在底部涂层的表面制备中间涂层包括以下步骤：

待底部涂层制备完成后，继续在气压值为0.01～100mbar的低气压环境中，利用等离子喷枪的等离子焰流对底部涂层的表面进行加热，燃气的总流量为50～300NLPM，等离子喷枪的功率为50～180kW，等离子喷枪与基材之间的距离为600～1100mm；向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电解质材料，送粉速率为10～200g/min，粉末状低温固体燃料电池电解质材料被加热并被喷射到底部涂层的表面形成中间涂层，直至中间涂层的厚度达到10～100μm，停止向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电解质材料，从而完成在底部涂层的表面制备中间涂层。

5.根据权利要求4所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，在中间涂层的表面制备顶部涂层包括以下步骤：

待中间涂层制备完成后，继续在气压值为0.01～100mbar的低气压环境中，利用等离子喷枪的等离子焰流对中间涂层的表面进行加热，燃气的总流量为20～200NLPM，等离子喷枪的功率为30～70kW，等离子喷枪与基材之间的距离为300～800mm；向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电极材料，送粉速率为10～200g/min，粉末状低温固体燃料电池电极材料被加热并被喷射到中间涂层的表面形成顶部涂层，直至顶部涂层的厚度达到10～100μm，停止向等离子焰流中加入粉末状低温固体燃料电池电极材料，从而完成在中间涂层的表面制备顶部涂层。

6.根据权利要求1或2所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，所述的多孔泡沫金属的孔隙率为5％～99％。

7.根据权利要求1或2所述的低温固体燃料电池的制备方法，其特征在于，所述的底部涂层的孔隙率为5％～50％，中间涂层的孔隙率为0.01％～5％，顶部涂层的孔隙率为5％～50％。