System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种SOFC阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法技术_技高网

一种SOFC阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法技术

技术编号:44658445 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-17 18:51
本发明专利技术公开了一种SOFC阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法,涉及固体氧化物燃料电池技术领域,将氧化镍粉体高温煅烧并破碎,即可完成氧化镍粉体的预处理;本发明专利技术本发明专利技术对氧化镍粉体进行了先高温煅烧后破碎的预处理,通过煅烧可以使粉体中的氧化镍与杂质反应;将经预处理后的氧化镍粉体应用于制备SOFC阳极,在对素坯进行高温烧结时就不会出现因氧化镍颗粒局部异常长大而导致NiO/YSZ膜材料和Ni/YSZ膜材料表面有黑点凸起的问题,进而避免黑点凸起的存在对电解质层造成破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化物燃料电池,具体涉及一种sofc阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法。


技术介绍

1、固体氧化物燃料电池(sofc)是继磷酸盐型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池之后的第三代燃料电池,是一种高效、环保的能量转换装置。sofc可以不受卡诺循环的限定,直接将化石能源中的能量转换成电能。随着能源和环境问题的日益严重,sofc的研究已经成为能源和材料领域的研发热点。

2、sofc由多孔阳极层、致密的电解质层和多孔阴极层三部分组成。作为sofc的阳极材料应具有多孔结构,从而保证反应气体的运输,增加电极、电解质、燃料气体的三相反应界面,使阳极反应更容易进行。

3、目前最常用的阳极材料是金属镍(ni)和钇稳定的氧化锆(ysz)复合金属陶瓷,主要通过预先制备nio/ysz膜片,然后在还原环境中将nio还原,得到ni/ysz阳极。

4、在制备单电池时,一般需将电解质涂覆在nio/ysz膜片上,然后共烧结。由于电解质层的厚度仅有4~10μm,nio/ysz膜片的平整性显得异常重要,表面不能有异常凸起,否则会破环电解质层,导致电池漏气。

5、研发人员采用目前市售的工业级氧化镍来制备nio/ysz膜片时,发现烧结后膜片上有较多黑点,形成凸起。当与电解质层共烧结时,nio/ysz膜片表面出现的凸起会破坏电解质层,导致单电池漏气。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种sofc阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法,将经预处理后的氧化镍粉体用来制备nio/ysz膜材料,可有效减少膜材料表面黑点形成的凸起,避免对电解质层造成破坏。

2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

3、本专利技术的目的之一在于提供一种sofc阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法,将氧化镍粉体高温煅烧并破碎,即可完成氧化镍粉体的预处理。

4、本专利技术的目的之二在于提供一种sofc阳极用nio/ysz膜材料的制备方法,包括以下步骤:

5、(1)将ysz粉体、通过前述的预处理方法处理后的氧化镍粉体以及粘结剂加入溶剂中,混合均匀,得到浆料;

6、(2)将浆料流延成型并干燥,得到素坯;

7、(3)将素坯高温烧结,得到nio/ysz膜材料。

8、本专利技术的有益效果是:本专利技术对氧化镍粉体进行了先高温煅烧后破碎的预处理,通过煅烧可以使粉体中的氧化镍与杂质反应;将经预处理后的氧化镍粉体应用于制备sofc阳极,在对素坯进行高温烧结时就不会出现因氧化镍颗粒局部异常长大而导致nio/ysz膜材料和ni/ysz膜材料表面有黑点凸起的问题,进而避免黑点凸起的存在对电解质层造成破坏。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SOFC阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法,其特征在于:将氧化镍粉体高温煅烧并破碎,即可完成氧化镍粉体的预处理。

2.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述氧化镍粉体预处理前的粒度D50为1~5μm。

3.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述高温煅烧的温度为1200~1400℃,时间为0.5~10h。

4.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述破碎的方式为干法球磨。

5.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述氧化镍粉体预处理后的粒度D50为1~5μm。

6.一种SOFC阳极用NiO/YSZ膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述粘结剂为PVB、CMC、PVA、PESf、PVP中的一种或几种;

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述YSZ粉体与预处理后的氧化镍粉体以及粘结剂的质量比为(30~40):(60~70):(1~5)。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述高温烧结的温度为1300~1450℃,时间为1~2h。

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述NiO/YSZ膜材料的表面无黑点凸起。

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【技术特征摘要】

1.一种sofc阳极制备用氧化镍粉体的预处理方法,其特征在于:将氧化镍粉体高温煅烧并破碎,即可完成氧化镍粉体的预处理。

2.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述氧化镍粉体预处理前的粒度d50为1~5μm。

3.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述高温煅烧的温度为1200~1400℃,时间为0.5~10h。

4.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述破碎的方式为干法球磨。

5.根据权利要求1所述的预处理方法,其特征在于:所述氧化镍粉体预处理后的粒度d50为1~5μm。

6.一种so...

【专利技术属性】
技术研发人员:张轲轲蒋学鑫
申请(专利权)人:安徽壹石通材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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