專利名稱：一種硫氧固體氧化物燃料電池陽極的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于新型燃料電池及化工生產節(jié)能技術領域，具體涉及硫氧固體氧化物燃 料電池陽極的制備。
背景技術：
化學工業(yè)是高耗能產業(yè)，如何采用先進技術降低化工生產的能耗是我國化工研究 的核心問題之一。硫酸是一種用途極為廣泛的化工產品，現有的硫酸生產工藝中一直存在 著大量化學能轉化為熱能而被浪費的問題，如何回收這些能量是硫酸生產工藝改革的方向之一。專利(ZL200510022638. 6)提出了以硫磺為原料，用固體氧化物燃料電池 為硫酸合成器的方法，實現硫酸生產、化學發(fā)電和環(huán)境保護三位一體的結合。專利 (ZL200810022107. 0)提出了 Laa8Caa2CrO3為硫氧固體氧化物燃料電池的陽極材料，輸出電 壓可達0.63-0. 67V。專利(ZL200810022243.X)提出了以二氧化硫為燃料的固體氧化物燃 料電池陽極的制備方法。繼續(xù)研發(fā)硫氧固體氧化物燃料電池中催化性能更加優(yōu)越的陽極材 料，是完善硫氧固體氧化物燃料電池性能的重要步驟。

發(fā)明內容
本發(fā)明所述的硫氧固體氧化物燃料電池采用硫磺或二氧化硫為燃料，電池產物為 三氧化硫。硫氧固體氧化物燃料電池的關鍵技術是制備電池的陽極材料，本發(fā)明提供一種 硫氧固體氧化物燃料電池陽極的制備。硫氧固體氧化物燃料電池陽極漿料制備步驟為按照Laa8Pra2CrO3化學計量比稱 取La203、Pr6O11和Cr2O3研磨，壓片，經120(TC焙燒后再研磨成粉，取360目篩下粉加入3% 的聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，10%的乙基纖維素為增孔劑，經球磨5小時后，50°C烘干，分 散在松油醇中為Laa8Pra2CrO3陽極漿料。硫氧固體氧化物燃料電池陰極漿料制備步驟為按照Laa5Sra5MnO3化學計量比稱 取La203、SrCOdnMnCO3W磨，壓片，經1200°C焙燒后再研磨成粉，取360目篩下粉加入3% 的聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，10%的乙基纖維素為增孔劑，經球磨5小時后，50°C烘干，分 散在松油醇中為Laa5Sra5MnO3陰極漿料。硫氧固體氧化物燃料電池的固體電解質基片制備步驟為按照Cea8Sma2Ou化學 計量比稱取Ce (NO3) 3 · 6H20和Sm(NO3) 3 · 6H20,加水溶解，攪拌中加氨水至pH為8，過濾，濾 料干燥后500°C焙燒2小時，冷卻后得到的Cea8Sma2Ou粉體壓片為固體電解質基片。在基片的一面上涂敷Laa5Sra5MnO3陰極漿料，另一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極 漿料，涂敷后的基片經1400°C焙燒。硫氧固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣或氧氣，氧 氣分壓為20-100kPa，流速100-500Cm7min ；陽極通入硫蒸氣為電池燃料時，硫蒸氣分壓為 100-120kPa，流速70-200Cm7min，工作溫度為700-800°C ；陽極通入二氧化硫為電池燃料 時，二氧化硫分壓為100-120kPa，流速70-200cm7min，工作溫度為500-700°C ；電池反應產
3物為三氧化硫。
具體實施例方式實例 1硫氧固體氧化物燃料電池采用Cea8Sma2Ou粉體壓片成固體電解質基片，在基片 的一面上涂敷Laa5Sra5MnOJj^極漿料，另一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極漿料，涂敷后的片基 經1400°C焙燒。電池陽極通入S(g)，分壓為120kPa，流速200cm7min ；電池陰極通入氧氣， 壓力為IOOkPa,流速100cm7min ；電池工作溫度為800°C，電池輸出電壓為0. 73V。實例2硫氧固體氧化物燃料電池采用Cea8Sma2Ou粉體壓片成固體電解質基片，在基片 的一面上涂敷Laa5Sra5MnO3陰極漿料，另一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極漿料。涂敷后的片 基經1400°C焙燒。電池陽極通入S(g)，分壓為IOOkPa,流速70cm7min ；電池陰極通入空氣， 壓力為IOOkPa,氧氣分壓為21kPa，流速500cm7min ；電池工作溫度為700°C，電池輸出電壓 為 0. 68V。實例3硫氧固體氧化物燃料電池采用Cea8Sma2Ou粉體壓片成固體電解質基片，在基片 的一面上涂敷Laa5Sra5MnOJj^極漿料，另一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極漿料，涂敷后的片基 經1400°C焙燒。電池的陰極通入氧氣，壓力為IOOkPa,流速IOOcm3Aiin ；陽極通二氧化硫氣 體，分壓為120kPa，流速200cm7min，電池工作溫度為500°C，電池輸出電壓為0. 19V。實例4硫氧固體氧化物燃料電池采用Cea8Sma2Ou粉體壓片成固體電解質基片，在基片 的一面上涂敷Laa5Sra5MnO3陰極漿料，另一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極漿料，涂敷后的片 基經1400°C焙燒。電池的陰極通入空氣，流速500Cm7min;陽極通二氧化硫氣體，分壓為 IOOkPa,流速70cm7min，電池工作溫度為700°C，電池輸出電壓為0. 15V。
權利要求
一種硫氧固體氧化物燃料電池陽極的制備，其特征在于該電池陽極材料為La0.8Pr0.2CrO3，電池以硫蒸氣為燃料的工作溫度為700 800℃，電池以二氧化硫為燃料的工作溫度為500 700℃，電池反應產物為三氧化硫。
2.根據權利要求1所述的硫氧固體氧化物燃料電池陽極的制備，其特征在于陽極的制 備步驟為按照Laa8Pra2CrO3K學計量比稱取La203、Pr60n和Cr2O3研磨，壓片，經1200°C焙 燒后再研磨成粉，取360目篩下粉加入3%的聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，10%的乙基纖維素 為增孔劑，經球磨5小時后，50°C烘干，分散在松油醇中為Laa8Pra2CrO3陽極漿料，在固體電 解質基片的一面上涂敷Laa8Pra2CrO3陽極漿料，涂敷后的基片經1400°C焙燒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硫氧固體氧化物燃料電池陽極的制備，屬于新型燃料電池及化工生產節(jié)能技術領域。硫氧固體氧化物燃料電池固體電解質為Ce0.8Sm0.2O1.9，陰極為La0.5Sr0.5MnO3，陽極為La0.8Pr0.2CrO3。電池以硫蒸氣為燃料的工作溫度為700-800℃，以二氧化硫為燃料的工作溫度為500-700℃，電池反應產物為三氧化硫。硫氧固體氧化物燃料電池可以作為工業(yè)化生產硫酸的合成器，實現硫酸生產、化學發(fā)電和環(huán)境保護三位一體的結合。
文檔編號H01M4/88GK101901915SQ20101022865
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權日2010年7月12日
發(fā)明者盧異飛, 孫顏剛, 張艷雪, 朱偉長, 許苗苗, 鄭翠紅 申請人:安徽工業(yè)大學