[发明专利]一种固体氧化物燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池，所述电池包括：

直孔结构支撑体层，其厚度为500-1500μm；

电极活性层，其厚度为5-80μm；和

致密电解质层，其厚度为5-100μm。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述直孔结构支撑体层的材料可选自：

由电子导电相和离子导电相组成的双相复合阳极支撑体材料，其中电子导电相为NiO或CuO，离子导电相为氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆或掺杂的氧化铈，电子导电相体积分数为35-65％；或

由电子导电相和离子导电相组成的双相复合阴极支撑体材料，其中电子导电相为(La_0.8Sr_0.2)_0.95MnO_3-δ(LSM)、La_0.6Sr_0.4FeO_3-δ(LSF)或La_0.8Sr_0.2Cr_0.5Fe_0.5O_3-δ(LSCF)，离子导电相为氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆或掺杂的氧化铈，电子导电相的体积分数为35-65％。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述电极活性层的材料可选自：

由电子导电相和离子导电相组成的双相复合阳极活性层材料，其中电子导电相为NiO或CuO，离子导电相为氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆或掺杂的氧化铈，电子导电相体积分数为40-60％；或

由电子导电相和离子导电相组成的双相复合阴极活性层材料，其中电子导电相为(La_0.8Sr_0.2)_0.95MnO_3-δ(LSM)、La_0.6Sr_0.4FeO_3-δ(LSF)或La_0.8Sr_0.2Cr_0.5Fe_0.5O_3-δ(LSCF)，离子导电相为氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆或掺杂的氧化铈，电子导电相的体积分数为40-60％。

4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池，其中所述致密电解质层的材料可选自氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆、掺杂的氧化铈或钙钛矿型LaGaO₃基材料。

5.一种固体氧化物燃料电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：

a.采用多层浆料共流延和相转化相结合技术制备开放直孔结构的支撑体层和电极活性层；

b.制备致密电解质层；

c.制备阴极或阳极。

6.一种固体氧化物燃料电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将有机溶液与陶瓷粉体、造孔剂混合，制备支撑体层浆料1；将有机溶液与第一电极活性层材料混合制备浆料2；

(2)将浆料1和浆料2同时流延在载带表面，其中下层为第一电极活性层，上层为支撑体层；

(3)将载带和流延层一同浸没于絮凝剂的池内，使流延层固化；

(4)取出固化的湿坯体，干燥；

(5)将干燥后的坯体焙烧得到预烧体；

(6)在预烧体的第一电极活性层的表面涂布电解质层；

(7)将上述制备的多层材料共烧；

(8)在烧结后的电解质表面，制备电池的第二电极层；

当上述第一电极为阳极时，所述第二电极为阴极；当上述第一电极为阴极时，所述第二电极为阳极。