[发明专利]一种基于3D打印构造立体结构的固体氧化物燃料电池的制备方法在审
| 申请号： | 201910960052.6 | 申请日： | 2019-10-10 |
| 公开（公告）号： | CN110690461A | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 由宏新;王强;刘召;贾松青;魏志浩;李帅帅 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M8/1016 |
| 代理公司： | 21208 大连星海专利事务所有限公司 | 代理人： | 花向阳;杨翠翠 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 一种基于3D打印构造立体结构的固体氧化物燃料电池的制备方法，属于燃料电池领域。该方法以3D建模后打印的模具为基础，采用流延法、涂覆法或喷涂法等将电解质浆料充分覆盖在模具表面，复刻立体结构。通过高温烧结去除模具和致密电解质，再依次添加阳极、阴极浆料，并分别烧结，最终形成固体氧化物燃料电池单电池。本发明旨在增加电极与电解质接触表面，从而扩大电化学反应区域的活性面积，提高了电池的高效稳定运行，同时电池的支撑形式灵活，可以为电极支撑或者电解质支撑，模具的灵活性保证了立体结构的多样性，为固体氧化物燃料电池提供了新的思路和探索空间。 | ||
| 搜索关键词： | 固体氧化物燃料电池 立体结构 模具 打印 电池 电化学反应区域 燃料电池领域 电解质 电解质浆料 电解质支撑 致密电解质 电极支撑 高温烧结 模具表面 稳定运行 阴极浆料 阳极 烧结 单电池 流延法 喷涂法 涂覆法 电极 去除 制备 多样性 灵活 支撑 覆盖 探索 保证 | ||
【主权项】：
1.一种基于3D打印构造立体结构的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：/n（1）3D模具：通过计算机三维建模，构建3D立体模型，选用在高温条件下完全去除的PLA、ABS或者树脂类有机打印材料，采用3D打印机将建好的模型分层打印出来，以此作为阳极材料的立体模具；/n（2）电解质浆料及成型：将由电解质粉末为溶质的电解质浆料去除气泡后，采用流延法、涂覆法或喷涂法将浆料覆盖在模具上，形成电解质素坯；/n（3）烧结脱模：将步骤（2）得到的素坯在干燥后移入高温电炉烧结，将不耐高温的3D模具材料在适当温度内去除，在更高的温度下煅烧，对电解质材料进行颗粒重排和键合过程，得到电解质基底；/n（4）阳极和半电池：用阳极粉末或者阳极粉末与电解质的混合粉末作为溶质，适当添加造孔剂、粘结剂与溶剂配制得到的阳极浆料，阳极浆料通过流延法、涂覆法或者喷涂法覆盖在电解质基底具有立体结构的一侧，得到半电池素坯，再次高温烧结致密，形成半电池生坯；/n（5）阴极和单电池：用阴极粉末或者阴极粉末与电解质的混合粉末添加造孔剂、粘结剂与溶剂配制得到的阴极浆料，阴极浆料通过流延法、涂覆法或者喷涂法覆盖在半电池另一侧上，得到全电池素坯，再次高温烧结，形成单电池；/n（6）所述高温烧结升温速度为3-5℃/min，在300℃的整数倍温度进行保温0.5-2.5h，在最终的焙烧温度进行保温1.5-5h。/n
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