[发明专利]一种SOFC抗积碳Ni-YSZ阳极材料的制备方法

权利要求书

1.一种阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，由SOFC单电池经还原处理和/或放电处理后获得；所述SOFC单电池包括阳极材料层、电解质坯片和阴极材料层，所述阳极材料层由NiO-YSZ阳极材料制备获得，所述NiO-YSZ阳极材料的制备方法，包括：

（1）提供NiO和YSZ的混合粉料；混合粉体中，YSZ粉体的粒径D₅₀为50~1000nm，NiO粉体的微晶尺寸为10~20nm；

（2）将步骤（1）所提供的混合粉体进行两相相互固溶处理，所述两相相互固溶处理是指将YSZ颗粒周边吸附的NiO纳米颗粒固溶进入YSZ晶格形成固溶体，并将在NiO颗粒周围吸附的YSZ纳米颗粒固溶进入NiO晶格形成固溶体的处理方法；

（3）将步骤（2）固溶处理所得产物进行粒径调整。

2.如权利要求1所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述步骤（1）中，提供NiO和YSZ的混合粉料的具体方法为：将NiO和YSZ粉碎和混合；

和/或，所述步骤（1）中，NiO和YSZ的重量比为1~1.8:1。

3.如权利要求2所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述步骤（1）中，通过球磨将NiO和YSZ粉碎和混合，球磨所得粉体还进行干燥，干燥温度为60~80℃；

和/或，所述步骤（1）中，在分散剂存在的条件下进行粉碎、混合，混合粉体与分散剂的重量比为1:0.005~0.1；

和/或，所述步骤（1）中，在溶剂存在的条件下进行粉碎、混合，混合粉体与溶剂的重量比为1:0.2~1.5 。

4.如权利要求3所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述球磨为湿法球磨。

5.如权利要求3所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述分散剂选自三乙醇胺、柠檬酸、聚乙二醇、乙酰丙酮、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸中的一种或多种的组合；混合粉体与分散剂的重量比为1:0.02~0.05。

6.如权利要求3所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述溶剂选自无水乙醇、丙酮、丁酮、异丙醇、二甲基甲酰胺中的一种或多种的组合；混合粉体与溶剂的重量比为1:0.4~0.8。

7.如权利要求1所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述步骤（2）中，将步骤（1）所提供的混合粉体进行两相相互固溶处理的具体方法为：将步骤（1）所提供的混合粉体进行干燥和煅烧；所述煅烧的温度为600~1200℃；煅烧的时间为1~10小时。

8.如权利要求7所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述步骤（2）中，所述煅烧温度为800~950℃；所述煅烧时间为2~8小时。

9.如权利要求7所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述步骤（3）中，将步骤（2）固溶处理所得产物进行粒径调整的具体方法为：将步骤（2）所提供的煅烧产物粉碎和干燥。

10.如权利要求9所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，通过球磨将煅烧产物粉碎。

11.如权利要求1所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，所述阳极材料层包括阳极支撑层和/或阳极功能层，所述阳极支撑层和/或阳极功能层由所述NiO-YSZ阳极材料制备获得。

12.如权利要求11所述的阳极还原的抗积碳的SOFC单电池，其特征在于，阳极支撑层的厚度为300~700µm，孔洞大小为3~10µm，阳极支撑层还原后其孔隙率为25~40 vol.%；阳极功能层的厚度为5~30μm，孔洞大小为1~5µm，阳极功能层还原后其孔隙率为25~40 vol.%。