公开(公告)号：CN110400934A

公开(公告)日：2019-11-01

申请号：CN201910126705.0

申请日：2019-02-20

Applicant: 清华大学

Inventor： 韩敏芳 ,  张永亮 ,  杜晓佳 ,  孙再洪 ,  朱腾龙

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M8/1226 ,  H01M8/1246 ,  H01M8/1253

Abstract: 本发明公开一种以电解质材料氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为基础向阴阳极展开，在材料组分和致密度上梯度变化的新型准连续界面低应力结构电池。利用多层YSZ薄膜一次共烧结技术，从结构设计和制备角度彻底消除电极/电解质之间的层状界面，弱化电池制备和运行过程中电极/电解质界面应力。通过YSZ中氧化钇含量梯度变化和微孔结构梯度调整优化平衡高电导率(8～10)mol％-YSZ和高强度(2～3)mol％-YSZ之间的关系，大幅降低电池厚度。在多孔电极中发展并优化湿化学方法原位负载纳米电极技术，获得全电池，实现高性能单电池稳定运行。解决目前阳极支撑型固体氧化物燃料电池在制备和运行中，因自身结构和制备工艺问题产生的内应力引起的层状界面，在运行过程出现的界面剥离、界面反应等问题。

公开(公告)号：CN109836154A

公开(公告)日：2019-06-04

申请号：CN201811640620.6

申请日：2018-12-29

Applicant: 清华大学

Inventor： 韩敏芳 ,  王桂芸 ,  孙再洪 ,  杜晓佳

IPC: C04B35/50 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  H01M8/126

Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池(SOFC)中氧化铈基薄膜在较低温度下温烧结致密化的方法。氧化铈基隔离层致密薄膜位于SOFC致密电解质与多孔阴极之间，用来阻挡多孔钙钛矿阴极中金属元素向致密氧化锆基电解质侧的扩散。传统氧化铈基陶瓷薄膜致密化烧结温度较高(～1550℃)，与SOFC制备工艺不匹配，因此必须降低氧化铈基陶瓷薄膜的烧结温度到1350℃及以下。为此，本发明通过在三价稀土元素掺杂的氧化铈基陶瓷粉体中添加过渡金属Co、Fe、Ni等的氧化物作为助烧剂，实现厚度约1-10μm氧化铈基隔离层在1100～1350℃低温烧结致密化，比传统氧化铈基隔离层的烧结温度低约200～400℃。实验结果表明，在此条件下制备的氧化铈基隔离层可阻隔阴极中金属元素向致密氧化锆基电解质侧的扩散，提高电池稳定性。