一种SOFC电池及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种sofc电池，其特征在于，包括支撑体、以及设于支撑体上的功能层，所述功能层包括阳极功能层、电解质层、阴极功能层；所述支撑体为陶瓷材质，所述支撑体包括第一导气层、第二导气层；所述第一导气层与金属连接体相配合形成第一通道，所述功能层位于第一导气层与金属连接体之间且与所述第一导气层连接；所述支撑体的孔隙率为15～40％。2.根据权利要求1所述的sofc电池，其特征在于，所述第一导气层、第二导气层一体成型，所述第一导气层表面上设有若干凹槽，所述凹槽与所述金属连接体形成若干第一通道。3.根据权利要求1或2所述的sofc电池，其特征在于，所述阳极功能层、电解质层、阴极功能层依次连接；所述功能层铺设在第一导气层靠近第一通道的一侧，所述阳极功能层或阴极功能层与所述第一导气层连接。4.根据权利要求1所述的sofc电池，其特征在于，所述第一导气层设有若干第三通道，所述第三通道与第一通道不连通。5.一种sofc电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将阳极粉体、造孔剂、粘结剂、增塑剂、保水剂、减水剂、溶剂混合得到支撑体浆料，所述阳极粉体占所述支撑体浆料的质量百分比为70
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85％；将所述支撑体浆料直接或经过处理后通过模具成型，得到设有若干凹槽、第二导气层的支撑体泥坯；将所述泥坯体采用微波干燥的方式进行干燥定型，然后经950
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1200℃烧结，制备得到支撑体；在所述支撑体的凹槽表面依次制备阳极功能层、电解质层、阴极功能层。6.根据权利要求5所述的sofc电池制备方法，其特征在于，所述支撑体浆料制备过程中，所述溶剂为水，所述溶剂占所述支撑体泥料的质量百分比为7％
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10％；所述保水剂为甘油、乙二醇中的一种或多种，所述保水剂占所述支撑体泥料的质量百分比为0.5％
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2％；所述减水剂为油酸或聚氨基丙烯酸酯中的一种或多种，所述减水剂占所述支撑体浆料的质量百分比为0.5％
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1％；所述增塑剂为纤维素，所述增塑剂占所述支撑体浆料的质量百分比为1％
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3％。7.根据权利要求5所述的sofc电池制备方法，其特征在于，所述支撑体浆料制备过程中，所述造孔剂为pmma微球、石墨、淀粉中的一种或多种；所述造孔剂占所述支撑体浆料的质量百分比为4％
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9％；所述粘结剂为pva或pvb，所述粘结剂占所述支撑体浆料的质量百分比为2％
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5％。8.根据权利要求5所述的sofc电池制备方法，其特征在于，所述支撑体浆料制备完成后，经过陈腐得到支撑体泥料，所述陈腐时间为24
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48h；所述支撑体泥料通过模具成型过程中，具体步骤为所述支撑体泥料通过高压硬塑性设备挤出成型，挤出压力选定为10
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20mpa。9.根据权利要求5所述的sofc电池制备方法，其特征在于，所述阳极粉体包括粉体a、粉体b，所述粉体a为nio；所述粉体b为sm
0.2
ce
0.8
o2、gd
0.1
ce
0.9
o2、(sc2o3)
0.10
(ceo2)
0.01
(zro2)
0.89
或(y2o3)
0.03
zr
0.97
o2中的一种或多种。10.根据权利要求5所述的sofc电池制备方法，其特征在于，所述模具包括，设有模芯的模具底座、套设在模芯外部的模壳；所述模芯位于模壳内部，所述模壳与模具底座连接；所述模芯包括模芯主体及贯穿所述模芯主体的若干柱状体；所述模芯主体设有与所述支撑体所匹配的空腔。

技术总结
本发明公开了一种SOFC电池及其制备方法，所述SOFC电池包括支撑体、以及设于支撑体上的功能层，所述功能层包括阳极功能层、电解质层、阴极功能层；所述支撑体为陶瓷材质，所述支撑体包括第一导气层、第二导气层；所述第一导气层与金属连接体相配合形成第一通道，所述功能层位于第一导气层与金属连接体之间且与所述第一导气层连接；所述支撑体的孔隙率为15～40％。通过所述SOFC电池既解决了电池的密封问题、使用寿命低问题；通过所述SOFC电池制备方法，实现支撑体包括一体成型的第一导气层、第二导气层，同时避免了空气或燃气通道中气体不能直接与功能层接触而导致的气体扩散到功能层的效率降低和电极电性能降低的问题。层的效率降低和电极电性能降低的问题。层的效率降低和电极电性能降低的问题。


技术研发人员：赵世凯 徐传伟 张晓丽 李小勇 王重海 马腾飞 陈大明 梁之会 李亮
受保护的技术使用者：山东工业陶瓷研究设计院有限公司
技术研发日：2021.08.28
技术公布日：2021/12/2