[发明专利]一种高性能固体氧化物电解池支撑体

摘要

本发明公开了属于固体氧化物电解池技术领域的一种新型高性能固体氧化物电解池支撑体。所述支撑体具有连续梯度孔道结构，孔隙率为60%～80%，是以8YSZ粉体或NiO-8YSZ为固体原料，选用聚丙烯酸铵类分散剂、水基乳液状粘结剂配制水基浆料，利用冷冻浇注法结合冷冻干燥法制备成型，经高温烧结得到目标支撑体。所示支撑体由于具有连续梯度孔道结构，三相界面面积大大增加，同时降低了气体由电极表面向电解质表面扩散的阻力，因此能大大降低固体氧化物电池的极化阻抗，从而改善其性能。本方法具有操作简单、灵活，孔道形貌可控等诸多优点。

主权项

一种高性能固体氧化物电解池支撑体，其特征在于，所述支撑体具有连续梯度孔道结构，孔隙率为60%～80%，是采用以下方法制备而成，具体步骤如下：1）配制水基浆料：将聚丙烯酸铵分散剂溶于水中形成分散液，调节PH为6～10，加入陶瓷粉体，搅拌并超声后加入粘结剂，球磨1～5h，制备水基浆料；2）浇注：用抗低温防水硅胶将聚丙烯树脂模具固定在金属冷冻板上制成浇注模具，将步骤1）中的水基浆料浇注于上述模具中；3）水定向结晶生长：低温恒温搅拌反应浴提供冷源，将步骤2）中的金属冷冻板置于其中，浆料冷冻成型；4）冷冻干燥：将冷冻成型的样品置于真空冷冻干燥机中，真空冷冻干燥后取出脱模，得到陶瓷胚片；5）排胶并烧结成型：将上述陶瓷胚片置于高温炉内，升温进行排胶、烧结得到具有连续梯度孔道的固体氧化物电解池支撑体。