[发明专利]横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池的制备方法

权利要求书

1.一种横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）制备聚合物溶液

将有机聚合物、添加剂A和添加剂B溶解在有机溶剂中，得到聚合物溶液；

所述的添加剂A为聚丙烯酰胺，添加剂A以混合溶液的形式加入，混合溶液中添加剂A、水、醇的质量比为0.1-10:0.1-50:0.1-100；所述的醇为乙二醇或丙三醇；

（2）制备陶瓷-聚合物铸膜液

将陶瓷粉体加入到步骤（1）得到的聚合物溶液中，搅拌均匀，形成陶瓷-聚合物铸膜液；

（3）制备横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体胚体或阴极支撑体胚体

将步骤（2）得到的陶瓷-聚合物铸膜液抽真空，然后置于纺丝设备罐中，通过喷丝头纺入外凝结液中浸泡，在内凝结液和外凝结液的共同作用下，经相转化固化得到横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体胚体或阴极支撑体胚体；

（4）制备横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体或阴极支撑体

将步骤（3）得到的横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体胚体或阴极支撑体胚体拉直晾干，烧结，得到横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体或阴极支撑体；

（5）制备横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池

采用浸渍法，在步骤（4）得到的横截面为花瓣型的中空纤维阴极支撑体上依次沉积电解质层、阳极层，形成横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池；

采用浸渍法，在步骤（4）得到的横截面为花瓣型的中空纤维阳极支撑体上依次沉积电解质层、阴极层，形成横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池；

步骤（1）中，所述的有机聚合物为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚乙亚胺、聚醚酰亚胺或醋酸纤维素中的一种或多种；

步骤（1）中，所述的添加剂B为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸铵、聚丙烯酸盐、γ-丁内酯、聚甲基丙烯酸甲酯或磷酸酯中的一种或多种；

步骤（1）中，所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺-d₇、N,N-二甲基乙酰胺-d₉或二甲基亚砜-d₆中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，有机聚合物、添加剂A、添加剂B、有机溶剂的质量比为12.5-25:0.1-5:0.5-25:50-100。

3.根据权利要求1所述的横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的陶瓷粉体为阴极陶瓷粉体或阳极陶瓷粉体；

所述的阴极陶瓷粉体为La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3−δ、La_0.6Sr_0.4CoO_3−δ、Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3−δ或Ba_0.5Sr_0.5CoO_3−δ；

所述的阳极陶瓷粉体为Ni_0.8Fe_0.2O_x、Ni_0.8Cu_0.2O_x或Ni_0.5Cu_0.5O_x；

陶瓷粉体与聚合物溶液的质量比为6-12:5，陶瓷粉体的平均粒度0.05-10μm，陶瓷-聚合物铸膜液的黏度25000-55000MPa•s。

4.根据权利要求1所述的横截面为花瓣型的中空纤维固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，抽真空压力为0.01-0.1MPa，抽真空时间为1-2h，纺丝压力为0-0.25MPa，浸泡温度为20-80˚C，浸泡时间为12-48h。