一种易分散sofc阴极粉体及其制备方法与应用
技术领域
1.本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种易分散sofc阴极粉体及其制备方法与应用。
背景技术：
2.固体氧化物燃料电池(sofc)是一种将燃料的化学能直接转换成电能的发电装置，具有能量转换效率高、燃料适用范围广、污染物排放量低等优点，可用于发电、热电回用、交通、空间宇航等领域，被称为21世纪的绿色能源。
3.阴极是固体氧化物燃料电池的重要组件之一，它为氧的还原提供电化学反应场所，其性能的好坏直接影响了整个电池的性能。固体氧化物燃料电池阴极对其原材料阴极粉体的颗粒尺寸、晶体结构、微观形貌和电化学性能有着严苛要求，最为理想的阴极粉体应具备颗粒较小且均匀、物相组成中没有杂质相的出现、晶格边界完整清晰、均匀且有规则的排列在一起、基本很少出现或不出现团聚现象等特点。目前制备阴极粉体的常用方法大致上有溶胶-凝胶法、共沉淀法、静电纺丝、甘氨酸-硝酸盐法、高温固相反应法等，然而采用这些方法制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中普遍存在粉体颗粒不易分散、团聚较多的问题，造成阴极结构均匀性和性能等方面不理想。因此，本领域亟需一种制备阴极粉体的方法，使制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中不易团聚、分散性好。
技术实现要素：
4.本发明提供了一种易分散sofc阴极粉体及其制备方法与应用，以解决现有技术制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中普遍存在的粉体颗粒不易分散、团聚较多的问题，本发明制备方法制备的阴极粉体在用于制备阴极的过程中不易团聚、分散性好。
5.一方面，本发明提供了一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：将硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合，搅拌至完全溶解，得到混合液；将木质纤维浸入所述混合液中至吸收饱和，得到饱和态的木质纤维；将所述饱和态的木质纤维干燥后进行煅烧、球磨，得到所述易分散sofc阴极粉体。
6.在本发明的一些实施方式中，所述混合液中，按重量份数计，水溶性淀粉占0.1-0.5份，水占70-90份；硝酸盐在混合液中的浓度不大于2mol/l，硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1。
7.在本发明的一些实施方式中，所述硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。优选地，硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜的纯度在99％以上。
8.在本发明的一些实施方式中，优选地，尿素的纯度在99％以上。
9.在本发明的一些实施方式中，所述水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500-1000mpa.s。
10.在本发明的一些实施方式中，在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素加入水中搅拌至
完全溶解后，再加入水溶性淀粉并搅拌至完全溶解，得到所述混合液。
11.在本发明的一些实施方式中，所述木质纤维为球形木质纤维，所述球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得。
12.在本发明的一些实施方式中，所述球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm。
13.在本发明的一些实施方式中，将所述饱和态的木质纤维进行干燥时的干燥温度为80-100℃；将所述饱和态的木质纤维干燥后在350-450℃下保温30-60min完成煅烧。
14.另一方面，本发明还提供了一种易分散sofc阴极粉体，所述易分散sofc阴极粉体根据上述任一项所述的制备方法制备。
15.再一方面，本发明还提供了上述易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对所述易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨后得到sofc阴极浆料，将所述sofc阴极浆料负载在电解质层上，得到sofc阴极。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.(1)本发明混合液由硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合而成，将木质纤维浸入混合液中至吸收饱和后，混合液均匀浸渍在木质纤维本身特有的多孔孔道中，在将饱和态的木质纤维从混合液中取出后，由于水溶性淀粉的存在，浸渍在木质纤维中的混合液更容易挂在木质纤维中，不会出现混合液从饱和态的木质纤维中脱离的现象，使得干燥后的饱和态木质纤维中混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中，便于后续煅烧的顺利进行；硝酸盐与尿素在煅烧时引发低温燃烧生成超细粉体产物，由于木质纤维具备疏松多孔的结构，煅烧时燃烧反应中产生的热可有效散失，避免晶粒长大，利于纳米粉体的合成，另外煅烧时木质纤维和水溶性淀粉燃烧，煅烧完成后变成碳粉，由于干燥后的饱和态木质纤维中混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中，煅烧后木质纤维和水溶性淀粉燃烧形成的残余碳粉均匀分布在粉体颗粒周围，将粉体颗粒有效隔离开，在制备阴极时粉体颗粒间易于分散，不会产生较大的团聚体，制备得到的阴极结构均匀性好、性能优异。另外，本发明制备方法工艺简单、操作安全、成本较低、可规模化生产、制得的阴极粉体显微结构均匀。
18.(2)本发明混合液中硝酸盐浓度不大于2mol/l，满足固体氧化物燃料电池对阴极成分组成的要求；硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1，可保证煅烧时发生的低温燃烧反应的燃烧火焰温度足够低，进而使生成的超细粉体粒度足够低，满足固体氧化物燃料电池阴极对阴极粉体纳米粒度的需求；水溶性淀粉占0.1-0.5重量份，可保证浸渍在木质纤维中的混合液充分挂在木质纤维中，不会出现混合液从饱和态的木质纤维中脱离的现象，进而保证后续干燥后，混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中；水占70-90重量份，可保证制得的混合液易于浸渍入木质纤维。
19.(3)本发明水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下测得的粘度为500-1000mpa.s，在冷水中具有较好的溶解性，羧基和羟基实现木质纤维与混合液的兼容性，即改性淀粉带有羧基和羟基，使得混合液更容易固定到木质纤维中，利于木质纤维多孔孔道对混合液的吸收，且混合液不易自木质纤维中脱离；另外，本发明在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素溶入水中后再加入水溶性淀粉，由于水溶性淀粉本身具备一定的粘度，该添加顺序可以保证硝酸盐的溶解速度，防止一起添加或先
添加淀粉时淀粉减缓硝酸盐的溶解。
20.(4)本发明木质纤维为球形木质纤维，在煅烧过程中，除了木质纤维本身特有的多孔孔道即疏松多孔结构，可以有效散失煅烧时燃烧反应中产生的热外，多个相互接触的球形木质纤维之间会形成球形木质纤维与球形木质纤维之间的孔道，便于热量的进一步散失，进一步避免晶粒长大，利于纳米粉体的合成；本发明球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm，更利于热量的散失，且在煅烧后质量损失为80-90％，即木质纤维燃烧残余下的碳粉含量占木质纤维质量的10％-20％，一方面将粉体颗粒有效隔离开，另一方面可代替分散剂和造孔剂，在配制阴极浆料时无需再加分散剂和造孔剂，只需在本发明制备的阴极粉体中加水即可得到阴极浆料，负载在电解质层后得到阴极，工艺简单。
21.(5)本发明将木质纤维浸入吸收混合液至饱和后，对饱和态的木质纤维进行干燥，可充分去除水分，打开木质纤维孔道，防止直接煅烧带来水分沸腾进而将混合液成分带出木质纤维的问题的发生；干燥温度为80-100℃则可以保证干燥效率，在350-450℃下保温30-60min完成煅烧则可以保证木质纤维和水溶性淀粉的充分燃烧，得到由碳粉隔离开的粉体颗粒，即得到易分散的阴极粉体。
22.(6)本发明制备方法制备的阴极粉体可在分子层面混合均匀，成分更加均匀，颗粒直径小，木质纤维和水溶性淀粉燃烧残余的碳粉将粉体颗粒充分隔离开，得到的阴极粉体在制备阴极时易分散、不会产生较大团聚体；另外，本发明制备方法制备的阴极粉体在应用于制备阴极时，将粉体颗粒隔离开的碳粉作为分散剂和造孔剂发挥作用，无需再额外添加分散剂和造孔剂，以水为介质对阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料，将sofc阴极浆料负载在电解质层上即可得到sofc阴极。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合具体实施例对本发明涉及的各个方面进行详细说明，但这些具体实施例仅用于举例说明本发明，并不对本发明的保护范围和实质内容构成任何限定。
24.本发明提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：将硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合，搅拌至完全溶解，得到混合液；将木质纤维浸入混合液中至吸收饱和，得到饱和态的木质纤维；将饱和态的木质纤维干燥后进行煅烧、球磨，得到易分散sofc阴极粉体。
25.在本发明中，混合液中，按重量份数计，水溶性淀粉占0.1-0.5份，水占70-90份；硝酸盐在混合液中的浓度不大于2mol/l，硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1。
26.在本发明中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。优选地，硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜的纯度在99％以上。
27.在本发明中，优选地，尿素的纯度在99％以上。
28.在本发明中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500-1000mpa.s。
29.在本发明中，在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素加入水中搅拌至完全溶解后，再加入水溶性淀粉并搅拌至完全溶解，得到混合液。
30.在本发明中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得。球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm。
31.在本发明中，将饱和态的木质纤维进行干燥时的干燥温度为80-100℃；将饱和态的木质纤维干燥后在350-450℃下保温30-60min完成煅烧。
32.本发明还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本发明的制备方法制备。
33.本发明还提供本发明的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨后得到sofc阴极浆料，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，得到sofc阴极。
34.实施例1：
35.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
36.s1、将硝酸盐、尿素加入70重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.1重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为2mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.5；
37.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
38.s3、将饱和态的木质纤维在80℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中350℃下煅烧30min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
39.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为lafeo
3-δ
，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铁，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铁的实际用量则根据lafeo
3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为2mol/l计算得到。
40.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500mpa.s。
41.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为2mm，孔道直径为10μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
42.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
43.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到lafeo
3-δ
阴极。
44.实施例2：
45.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
46.s1、将硝酸盐、尿素加入75重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.2重
量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为1.5mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.6；
47.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
48.s3、将饱和态的木质纤维在85℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中370℃下煅烧40min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
49.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为bi
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，则硝酸盐选择硝酸铋、硝酸锶、硝酸铁，硝酸盐中硝酸铋、硝酸锶、硝酸铁的实际用量则根据bi
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中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为1.5mol/l计算得到。
50.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为600mpa.s。
51.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为3mm，孔道直径为20μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
52.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
53.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到bi
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阴极。
54.实施例3：
55.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
56.s1、将硝酸盐、尿素加入80重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.3重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为1mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.7；
57.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
58.s3、将饱和态的木质纤维在90℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中380℃下煅烧45min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
59.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁，硝酸盐中硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁的实际用量则根据la
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0.8o3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为1mol/l计算得到。
60.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为700mpa.s。
61.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为4mm，孔道直径为30μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
62.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
63.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到la
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阴极。
64.实施例4：
65.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
66.s1、将硝酸盐、尿素加入85重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.4重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为0.5mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.8；
67.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
68.s3、将饱和态的木质纤维在95℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中420℃下煅烧50min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
69.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铍、硝酸铁、硝酸镍，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铍、硝酸铁、硝酸镍的实际用量则根据la
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0.4o3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为0.5mol/l计算得到。
70.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为800mpa.s。
71.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为4.5mm，孔道直径为35μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维
干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
72.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
73.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到la
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阴极。
74.实施例5：
75.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
76.s1、将硝酸盐、尿素加入90重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.5重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为0.2mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:1；
77.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
78.s3、将饱和态的木质纤维在100℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中450℃下煅烧60min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
79.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铍、硝酸锶、硝酸铁、硝酸铜，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铍、硝酸锶、硝酸铁、硝酸铜的实际用量则根据la
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中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为0.2mol/l计算得到。
80.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为1000mpa.s。
81.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为5mm，孔道直径为40μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
82.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
83.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到
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阴极。
84.以上结合具体实施方式对本发明进行了说明，这些具体实施方式仅仅是示例性的，不能以此限定本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，根据本发明所作的各种等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
技术领域
1.本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种易分散sofc阴极粉体及其制备方法与应用。
背景技术：
2.固体氧化物燃料电池(sofc)是一种将燃料的化学能直接转换成电能的发电装置，具有能量转换效率高、燃料适用范围广、污染物排放量低等优点，可用于发电、热电回用、交通、空间宇航等领域，被称为21世纪的绿色能源。
3.阴极是固体氧化物燃料电池的重要组件之一，它为氧的还原提供电化学反应场所，其性能的好坏直接影响了整个电池的性能。固体氧化物燃料电池阴极对其原材料阴极粉体的颗粒尺寸、晶体结构、微观形貌和电化学性能有着严苛要求，最为理想的阴极粉体应具备颗粒较小且均匀、物相组成中没有杂质相的出现、晶格边界完整清晰、均匀且有规则的排列在一起、基本很少出现或不出现团聚现象等特点。目前制备阴极粉体的常用方法大致上有溶胶-凝胶法、共沉淀法、静电纺丝、甘氨酸-硝酸盐法、高温固相反应法等，然而采用这些方法制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中普遍存在粉体颗粒不易分散、团聚较多的问题，造成阴极结构均匀性和性能等方面不理想。因此，本领域亟需一种制备阴极粉体的方法，使制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中不易团聚、分散性好。
技术实现要素：
4.本发明提供了一种易分散sofc阴极粉体及其制备方法与应用，以解决现有技术制备得到的阴极粉体在用于制备阴极的过程中普遍存在的粉体颗粒不易分散、团聚较多的问题，本发明制备方法制备的阴极粉体在用于制备阴极的过程中不易团聚、分散性好。
5.一方面，本发明提供了一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：将硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合，搅拌至完全溶解，得到混合液；将木质纤维浸入所述混合液中至吸收饱和，得到饱和态的木质纤维；将所述饱和态的木质纤维干燥后进行煅烧、球磨，得到所述易分散sofc阴极粉体。
6.在本发明的一些实施方式中，所述混合液中，按重量份数计，水溶性淀粉占0.1-0.5份，水占70-90份；硝酸盐在混合液中的浓度不大于2mol/l，硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1。
7.在本发明的一些实施方式中，所述硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。优选地，硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜的纯度在99％以上。
8.在本发明的一些实施方式中，优选地，尿素的纯度在99％以上。
9.在本发明的一些实施方式中，所述水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500-1000mpa.s。
10.在本发明的一些实施方式中，在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素加入水中搅拌至
完全溶解后，再加入水溶性淀粉并搅拌至完全溶解，得到所述混合液。
11.在本发明的一些实施方式中，所述木质纤维为球形木质纤维，所述球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得。
12.在本发明的一些实施方式中，所述球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm。
13.在本发明的一些实施方式中，将所述饱和态的木质纤维进行干燥时的干燥温度为80-100℃；将所述饱和态的木质纤维干燥后在350-450℃下保温30-60min完成煅烧。
14.另一方面，本发明还提供了一种易分散sofc阴极粉体，所述易分散sofc阴极粉体根据上述任一项所述的制备方法制备。
15.再一方面，本发明还提供了上述易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对所述易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨后得到sofc阴极浆料，将所述sofc阴极浆料负载在电解质层上，得到sofc阴极。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.(1)本发明混合液由硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合而成，将木质纤维浸入混合液中至吸收饱和后，混合液均匀浸渍在木质纤维本身特有的多孔孔道中，在将饱和态的木质纤维从混合液中取出后，由于水溶性淀粉的存在，浸渍在木质纤维中的混合液更容易挂在木质纤维中，不会出现混合液从饱和态的木质纤维中脱离的现象，使得干燥后的饱和态木质纤维中混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中，便于后续煅烧的顺利进行；硝酸盐与尿素在煅烧时引发低温燃烧生成超细粉体产物，由于木质纤维具备疏松多孔的结构，煅烧时燃烧反应中产生的热可有效散失，避免晶粒长大，利于纳米粉体的合成，另外煅烧时木质纤维和水溶性淀粉燃烧，煅烧完成后变成碳粉，由于干燥后的饱和态木质纤维中混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中，煅烧后木质纤维和水溶性淀粉燃烧形成的残余碳粉均匀分布在粉体颗粒周围，将粉体颗粒有效隔离开，在制备阴极时粉体颗粒间易于分散，不会产生较大的团聚体，制备得到的阴极结构均匀性好、性能优异。另外，本发明制备方法工艺简单、操作安全、成本较低、可规模化生产、制得的阴极粉体显微结构均匀。
18.(2)本发明混合液中硝酸盐浓度不大于2mol/l，满足固体氧化物燃料电池对阴极成分组成的要求；硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1，可保证煅烧时发生的低温燃烧反应的燃烧火焰温度足够低，进而使生成的超细粉体粒度足够低，满足固体氧化物燃料电池阴极对阴极粉体纳米粒度的需求；水溶性淀粉占0.1-0.5重量份，可保证浸渍在木质纤维中的混合液充分挂在木质纤维中，不会出现混合液从饱和态的木质纤维中脱离的现象，进而保证后续干燥后，混合液去除水分后仍均匀分布在木质纤维的多孔孔道中；水占70-90重量份，可保证制得的混合液易于浸渍入木质纤维。
19.(3)本发明水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下测得的粘度为500-1000mpa.s，在冷水中具有较好的溶解性，羧基和羟基实现木质纤维与混合液的兼容性，即改性淀粉带有羧基和羟基，使得混合液更容易固定到木质纤维中，利于木质纤维多孔孔道对混合液的吸收，且混合液不易自木质纤维中脱离；另外，本发明在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素溶入水中后再加入水溶性淀粉，由于水溶性淀粉本身具备一定的粘度，该添加顺序可以保证硝酸盐的溶解速度，防止一起添加或先
添加淀粉时淀粉减缓硝酸盐的溶解。
20.(4)本发明木质纤维为球形木质纤维，在煅烧过程中，除了木质纤维本身特有的多孔孔道即疏松多孔结构，可以有效散失煅烧时燃烧反应中产生的热外，多个相互接触的球形木质纤维之间会形成球形木质纤维与球形木质纤维之间的孔道，便于热量的进一步散失，进一步避免晶粒长大，利于纳米粉体的合成；本发明球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm，更利于热量的散失，且在煅烧后质量损失为80-90％，即木质纤维燃烧残余下的碳粉含量占木质纤维质量的10％-20％，一方面将粉体颗粒有效隔离开，另一方面可代替分散剂和造孔剂，在配制阴极浆料时无需再加分散剂和造孔剂，只需在本发明制备的阴极粉体中加水即可得到阴极浆料，负载在电解质层后得到阴极，工艺简单。
21.(5)本发明将木质纤维浸入吸收混合液至饱和后，对饱和态的木质纤维进行干燥，可充分去除水分，打开木质纤维孔道，防止直接煅烧带来水分沸腾进而将混合液成分带出木质纤维的问题的发生；干燥温度为80-100℃则可以保证干燥效率，在350-450℃下保温30-60min完成煅烧则可以保证木质纤维和水溶性淀粉的充分燃烧，得到由碳粉隔离开的粉体颗粒，即得到易分散的阴极粉体。
22.(6)本发明制备方法制备的阴极粉体可在分子层面混合均匀，成分更加均匀，颗粒直径小，木质纤维和水溶性淀粉燃烧残余的碳粉将粉体颗粒充分隔离开，得到的阴极粉体在制备阴极时易分散、不会产生较大团聚体；另外，本发明制备方法制备的阴极粉体在应用于制备阴极时，将粉体颗粒隔离开的碳粉作为分散剂和造孔剂发挥作用，无需再额外添加分散剂和造孔剂，以水为介质对阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料，将sofc阴极浆料负载在电解质层上即可得到sofc阴极。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合具体实施例对本发明涉及的各个方面进行详细说明，但这些具体实施例仅用于举例说明本发明，并不对本发明的保护范围和实质内容构成任何限定。
24.本发明提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：将硝酸盐、尿素、水溶性淀粉、水混合，搅拌至完全溶解，得到混合液；将木质纤维浸入混合液中至吸收饱和，得到饱和态的木质纤维；将饱和态的木质纤维干燥后进行煅烧、球磨，得到易分散sofc阴极粉体。
25.在本发明中，混合液中，按重量份数计，水溶性淀粉占0.1-0.5份，水占70-90份；硝酸盐在混合液中的浓度不大于2mol/l，硝酸盐与尿素的质量比为(0.5-1):1。
26.在本发明中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。优选地，硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜的纯度在99％以上。
27.在本发明中，优选地，尿素的纯度在99％以上。
28.在本发明中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500-1000mpa.s。
29.在本发明中，在制备混合液时，先将硝酸盐、尿素加入水中搅拌至完全溶解后，再加入水溶性淀粉并搅拌至完全溶解，得到混合液。
30.在本发明中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得。球形木质纤维的直径为2-5mm，孔道直径为10-40μm。
31.在本发明中，将饱和态的木质纤维进行干燥时的干燥温度为80-100℃；将饱和态的木质纤维干燥后在350-450℃下保温30-60min完成煅烧。
32.本发明还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本发明的制备方法制备。
33.本发明还提供本发明的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨后得到sofc阴极浆料，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，得到sofc阴极。
34.实施例1：
35.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
36.s1、将硝酸盐、尿素加入70重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.1重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为2mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.5；
37.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
38.s3、将饱和态的木质纤维在80℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中350℃下煅烧30min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
39.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为lafeo
3-δ
，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铁，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铁的实际用量则根据lafeo
3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为2mol/l计算得到。
40.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为500mpa.s。
41.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为2mm，孔道直径为10μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
42.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
43.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到lafeo
3-δ
阴极。
44.实施例2：
45.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
46.s1、将硝酸盐、尿素加入75重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.2重
量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为1.5mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.6；
47.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
48.s3、将饱和态的木质纤维在85℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中370℃下煅烧40min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
49.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为bi
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，则硝酸盐选择硝酸铋、硝酸锶、硝酸铁，硝酸盐中硝酸铋、硝酸锶、硝酸铁的实际用量则根据bi
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3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为1.5mol/l计算得到。
50.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为600mpa.s。
51.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为3mm，孔道直径为20μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
52.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
53.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到bi
0.5
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阴极。
54.实施例3：
55.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
56.s1、将硝酸盐、尿素加入80重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.3重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为1mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.7；
57.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
58.s3、将饱和态的木质纤维在90℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中380℃下煅烧45min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
59.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁，硝酸盐中硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁的实际用量则根据la
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0.8o3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为1mol/l计算得到。
60.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为700mpa.s。
61.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为4mm，孔道直径为30μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
62.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
63.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到la
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0.8o3-δ
阴极。
64.实施例4：
65.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
66.s1、将硝酸盐、尿素加入85重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.4重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为0.5mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:0.8；
67.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
68.s3、将饱和态的木质纤维在95℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中420℃下煅烧50min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
69.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铍、硝酸铁、硝酸镍，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铍、硝酸铁、硝酸镍的实际用量则根据la
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0.4o3-δ
中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为0.5mol/l计算得到。
70.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为800mpa.s。
71.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为4.5mm，孔道直径为35μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维
干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
72.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
73.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到la
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0.4o3-δ
阴极。
74.实施例5：
75.本实施例提供一种易分散sofc阴极粉体的制备方法，包括以下步骤：
76.s1、将硝酸盐、尿素加入90重量份蒸馏水中搅拌至完全溶解后，再逐渐加入0.5重量份水溶性淀粉，搅拌30min至完全溶解，得到混合液；在s1步骤中，硝酸盐的添加量满足硝酸盐在制备得到的混合液中的浓度为0.2mol/l，尿素的添加量满足尿素与硝酸盐的质量比为1:1；
77.s2、称取10重量份的木质纤维，将木质纤维浸入混合液中，浸泡15min，用筛网过滤筛选出吸收混合液至饱和的木质纤维，得到饱和态的木质纤维；在s2步骤中，木质纤维浸入混合液后，由于木质纤维本身具备多孔孔道，具有疏松多孔的结构，其会吸收混合液，木质纤维因吸收混合液会增重，饱和态是指木质纤维不再增重时达到的状态；
78.s3、将饱和态的木质纤维在100℃下干燥后，在回转窑或辊道窑中450℃下煅烧60min，经球磨得到易分散sofc阴极粉体。
79.在本实施例中，硝酸盐包括硝酸镧、硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铍、硝酸铋、硝酸镍、硝酸铜中的至少两种。具体地，硝酸盐的选择根据阴极确定，例如，在本实施例中，由阴极粉体预制备的阴极为la
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，则硝酸盐选择硝酸镧、硝酸铍、硝酸锶、硝酸铁、硝酸铜，硝酸盐中硝酸镧、硝酸铍、硝酸锶、硝酸铁、硝酸铜的实际用量则根据la
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中的化学计量比和硝酸盐在混合液中的浓度为0.2mol/l计算得到。
80.在本实施例中，水溶性淀粉为带有羧基和羟基的改性淀粉，水溶性淀粉在浓度为4wt％、温度为25℃下的粘度为1000mpa.s。
81.在本实施例中，木质纤维为球形木质纤维，球形木质纤维由木质纤维通过造粒制得，球形木质纤维的直径为5mm，孔道直径为40μm。在本实施例中，饱和态的球形木质纤维干燥后，在回转窑或辊道窑中煅烧时，球形木质纤维会在回转窑或辊道窑中滚动，相邻球形木质纤维间的接触点不断变化，球形木质纤维与球形木质纤维之间形成的孔道不断变化，不存在一直接触的点，便于热量的散失。
82.本实施例还提供一种易分散sofc阴极粉体，其根据本实施例的制备方法制备。
83.本实施例还提供本实施例的易分散sofc阴极粉体的应用，以水为介质，对易分散sofc阴极粉体进行球磨，球磨完成后取出球磨珠即可得到sofc阴极浆料(在将本实施例的阴极粉体制成sofc阴极浆料时仅添加水即可，无法额外添加分散剂和造孔剂)，将sofc阴极浆料负载在电解质层上，即可得到sofc阴极。在本实施例中，例如可得到
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阴极。
84.以上结合具体实施方式对本发明进行了说明，这些具体实施方式仅仅是示例性的，不能以此限定本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，根据本发明所作的各种等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
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