一種SOFC抗積碳陽極的制備方法技術

本發明專利技術公開一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，以Ru、Ag、Cu、Pt、Ir、Rh的硝酸鹽或氯化鹽浸漬溶液，通過添加有機溶劑和調整PH值后，通過高壓水熱反應在Ni-YSZ陽極制得具有抗積碳層的燃料電池的陽極功能層，該功能層可有效阻止含C氣體深入Ni-YSZ陽極內部造成積碳，并具有工藝簡單、設備要求低、操作方便、合成溫度低的特點，因此具有廣闊的市場空間。

【技術實現步驟摘要】
一種SOFC抗積碳陽極的制備方法
本專利技術屬于固體氧化物燃料電池
，具體涉及一種SOFC抗積碳陽極的制備方法。
技術介紹
固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種高效清潔能源。陽極是SOFC的重要組成部分，通常使用的陽極材料為Ni基復合材料，然而當以天然氣或煤氣作燃料時，該材料存在碳沉積和硫中毒等嚴重問題，如圖1所示。因此，開發高性能抗碳沉積新型陽極材料對降低成本、促進SOFC的商業化進程具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題為提供一種工藝簡單、操作方便、綠色環保的SOFC抗積碳陽極的制備方法。本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.1～0.5mol/L的Ru、Ag、Cu、Pt、Ir、Rh的硝酸鹽或氯化鹽浸漬溶液；第二步：將上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入浸漬溶液體積一半的乙醇或丙酮或異丁醇溶液；第四步：向聚四氟罐中加入鹽酸溶液將PH值調節為1～5；第五步：將聚四氟罐放入高壓反應釜中，并將高壓反應釜放置到烘箱中升溫到110～130℃、保溫5～24h，然后降至常溫；第六步：將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池片從高壓反應釜中取出，放置到烘箱中于200～300℃干燥固化，制得具有抗積碳層的燃料電池陽極。本專利技術通過水熱方法，在燃料電池Ni-YSZ陽極表面制備一層納米級的多維貴金屬抗積碳涂層，可以有效阻止含C氣體深入Ni-YSZ陽極內部造成積碳，并且該方法工藝簡單、操作方便、綠色環保，因此具有廣闊的市場前景。附圖說明圖1為傳統帶Ni-YSZ陽極燃料電池的結構圖；圖2為本專利技術制得帶Ni-YSZ陽極燃料電池的結構圖；圖3為實施例1制得帶Ni-YSZ陽極燃料電池的斷面SEM圖；圖4為實施例1制得的燃料電池在750℃時，以甲烷為燃料時的I-V曲線。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效，以下結合較佳實施例，對本專利技術進行詳細說明如下：實施例1一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.5mol/L的RuCl3浸漬溶液；第二步：將20ml上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入10ml的丙酮溶液；第四步：向聚四氟罐中加入鹽酸溶液將PH值調節為3；第五步：將聚四氟罐放入高壓反應釜中，并將高壓反應釜放置到烘箱中升溫到120℃、保溫12h，然后降至常溫；第六步：將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池片從高壓反應釜中取出，放置到烘箱中于200℃干燥固化，制得具有抗積碳層的燃料電池陽極，其結構如圖2所示，其斷面SEM檢測結果如圖3所示。上述制得的燃料電池在750℃時，以甲烷為燃料，甲烷流量為50ml/min時的I-V曲線如圖4所示。實施例2一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.1mol/L的RhCl3浸漬溶液；第二步：將30ml上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入15ml的乙醇溶液；第四步：向聚四氟罐中加入鹽酸溶液將PH值調節為2；第五步：將聚四氟罐放入高壓反應釜中，并將高壓反應釜放置到烘箱中升溫到110℃、保溫24h，然后降至常溫；第六步：將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池片從高壓反應釜中取出，放置到烘箱中于250℃干燥固化，制得具有抗積碳層的燃料電池陽極。實施例3一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.3mol/L的PtCl3浸漬溶液；第二步：將30ml上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入15ml的異丁醇溶液；第四步：向聚四氟罐中加入鹽酸溶液將PH值調節為1；第五步：將聚四氟罐放入高壓反應釜中，并將高壓反應釜放置到烘箱中升溫到130℃、保溫8h，然后降至常溫；第六步：將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池片從高壓反應釜中取出，放置到烘箱中于300℃干燥固化，制得具有抗積碳層的燃料電池陽極。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.1～0.5mol/L的Ru、Ag、Cu、Pt、Ir、Rh的硝酸鹽或氯化鹽浸漬溶液；第二步：將上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni?YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入浸漬溶液體積一半的乙醇或丙酮或異丁醇溶液；第四步：向聚四氟罐中加入鹽酸溶液將PH值調節為1～5；第五步：將聚四氟罐放入高壓反應釜中，并將高壓反應釜放置到烘箱中升溫到110～130℃、保溫5～24h，然后降至常溫；第六步：將帶Ni?YSZ陽極的燃料電池片從高壓反應釜中取出，放置到烘箱中于200～300℃干燥固化，制得具有抗積碳層的燃料電池陽極。

【技術特征摘要】
1.一種SOFC抗積碳陽極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步：制備濃度為0.1～0.5mol/L的Ru、Ag、Cu、Pt、Ir和Rh的任意一種的硝酸鹽或氯化鹽浸漬溶液；第二步：將上述浸漬溶液倒入高壓反應釜的聚四氟罐中，并將帶Ni-YSZ陽極的燃料電池浸入到浸漬溶液中；第三步：向聚四氟罐中加入浸漬溶液體積一半的乙醇...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫良良，羅凌虹，劉麗麗，吳也凡，徐序，石紀軍，程亮，
申請(專利權)人：景德鎮陶瓷學院，
類型：發明
國別省市：江西;36