本發(fā)明屬于電化學及能源材料技術領域，涉及一種燃料電池，尤其涉及一種高溫離子液體基燃料電池。

背景技術：

燃料電池作為一種能量轉換裝置，具有高效、清潔、易模塊化、環(huán)境適應性強、不需要并網(wǎng)發(fā)電等優(yōu)點，因此，可被廣泛應用于固定式發(fā)電系統(tǒng)、家用分布式電源、交通運輸、便攜式電子設備等國民生產(chǎn)生活領域，是未來清潔能源產(chǎn)業(yè)最具潛力的技術之一。目前，最受科學家及工程技術人員關注的兩類燃料電池——交換膜燃料電池(pemfc)和固體氧化物燃料電池(sofc)——都因各自的局限性而無法產(chǎn)業(yè)化，如pemfc具有高度依賴鉑催化劑、碳氫燃料副產(chǎn)物易毒化催化劑、質子導體易損失、水熱管理系統(tǒng)復雜、以及燃料單一(只能使用純氫氣)等缺點；而sofc的工作溫度被限制在600℃以上，從而引起制備工藝復雜、造價高、對材料熱兼容性要求高等問題。

因而有必要開發(fā)一種制備低成本、可直接使用碳氫燃料、無需水管理系統(tǒng)等優(yōu)點的燃料電池。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高溫離子液體基燃料電池，本發(fā)明的燃料電池可以在250℃～350℃的范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，可解決現(xiàn)有質子燃料電池高度依賴鉑催化劑、催化劑易中毒、質子導體易損失、水熱管理系統(tǒng)復雜等問題以及固體氧化物燃料電池的工作溫度被限制在600℃以上引起制備工藝復雜、造價高、對材料熱兼容性要求高等問題。

為達上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種燃料電池，尤其是一種高溫離子液體基燃料電池，所述燃料電池的陰極中包含具有三元電導率的非鉑基氧催化劑，而且，所述燃料電池中的電解質隔膜為離子液體基電解質隔膜。

本發(fā)明所述“具有三元電導率的非鉑基氧催化劑”指：該非鉑基氧催化劑具有電子電導率、質子電導率以及氧離子電導率。

本發(fā)明所述“離子液體基電解質隔膜”指：該電解質隔膜的制備過程中加入了離子液體作為原料。

本發(fā)明的離子液體基電解質隔膜中的離子液體具有高穩(wěn)定性(250℃～350℃)以及高離子電導率(σ>0.1s/cm)。

本發(fā)明通過限定燃料電池的陰極中包含具有三元電導率的非鉑基氧催化劑，并配合性地限定燃料電池中的電解質隔膜為離子液體基電解質隔膜，可以制備得到能夠在250℃～350℃穩(wěn)定工作的燃料電池。而且，該燃料電池可以以碳氫作為燃料，既可以做成單腔室的燃料電池，又可以做成雙腔室的燃料電池。

本發(fā)明的燃料電池的燃料可以是碳氫燃料，比如烷烴類燃料或液體石油等。

優(yōu)選地，所述具有三元電導率的非鉑基氧催化劑包括但不限于ba1-ycoxfe0.8-xzr0.1y0.1o3-δ(其中，0≤x≤0.8，0≤y≤0.1，δ為晶格中的氧空位含量)、bazro鋯基系列、baceo鈰基系列、bapro鐠基系列、linicoo系列中的任意一種或至少兩種的。

本發(fā)明中的具有三元電導率的非鉑基氧催化劑可以是市售的，也可以是制備得到的，比如可以參照現(xiàn)有技術中的方法[chuanchengduan,jianhuatong,mengshang,stefannikodemski,michaelsanders,sandrinericote,alialmonsoori,ryano’hayre.readilyprocessedprotonicceramicfuelcellswithhighperformanceatlowtemperatures[j].scincexpress23july2015/10.1126/sicence.aab3987]進行制備。

優(yōu)選地，所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體的離子電導率σ＞0.1s/cm，例如σ為0.15s/cm、0.2s/cm、0.3s/cm、0.35s/cm、0.4s/cm、0.5s/cm、0.6s/cm或0.8s/cm等。

優(yōu)選地，所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為親水性離子液體或疏水性離子液體中的任意一種。

優(yōu)選地，所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為咪唑類、吡咯類、吡啶類或哌啶類中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為[bmim][bf4]、[dema][tfo]、[nim][tfo]、[c3ohmin][bf4]中的任意一種或至少兩種的組合。

作為本發(fā)明所述燃料電池的優(yōu)選技術方案，所述離子液體基電解質隔膜為聚酰亞胺/離子液體復合電解質隔膜、固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜或離子液體基復合凝膠電解質隔膜中的任意一種。

優(yōu)選地，所述聚酰亞胺/離子液體復合電解質隔膜通過如下方法制備得到：將聚酰亞胺pi樹脂粉溶于溶劑中，然后向得到的溶液中滴入離子液體，攪拌得到均勻溶液，去除溶劑，得到聚酰亞胺/離子液體復合電解質隔膜(簡稱為pi/il復合電解質隔膜)。

優(yōu)選地，所述溶劑包括但不限于二甲基甲酰胺(n,n-dimethylformamide，dmf)、n-甲基吡咯烷酮(1-methyl-2-pyrrolidinone，nmp)或二甲基乙酰胺(dimethylacetamide，dmac)中的任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述離子液體與pi樹脂粉的質量比為1:9～9:1，例如為1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2或9:1等。

優(yōu)選地，去除溶劑的方式為真空蒸發(fā)溶劑或自然揮發(fā)溶劑中的任意一種。

優(yōu)選地，所述真空蒸干的溫度為60℃。

優(yōu)選地，所述固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜中的固體氧化物為：固體氧化物燃料電池中的固體氧化物電解質，例如可以是電解質支撐型固體氧化物燃料電池中的固體氧化物電解質，也可以是陽極支撐型固體氧化物燃料電池中的固體氧化物電解質。

優(yōu)選地，所述固體氧化物為氧離子導體型氧化物或質子導體型氧化物中的任意一種或兩種的組合。

優(yōu)選地，所述氧離子導體型氧化物包括氧化釤摻雜的氧化鈰(sm-dopedceria，sdc)、氧化釓摻雜的氧化鈰(gadolinia-dopedceria，gdc)、氧化釔穩(wěn)定摻雜的氧化鋯ysz或鎂摻雜鎵酸鑭lsgm中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的氧離子導體型氧化物也可用于本發(fā)明。

優(yōu)選地，所述質子導體型氧化物包括bazr0.8y0.2o3-δ或bace0.6zr0.3y0.1o3-δ中的任意一種或兩種的組合，其中，δ為晶格中的氧空位含量，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的質子導體型氧化物也可用于本發(fā)明。

優(yōu)選地，所述固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜通過如下方法制備得到：以固體氧化物作為基底，在基底上真空浸漬離子液體，干燥，得到固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜。

本發(fā)明所述“在基底上真空浸漬離子液體”可以是直接在固體氧化物基底上真空浸漬離子液體；也可以是在將不含離子液體的固體氧化物與陰極結合之后，從陰極一端真空浸漬離子液體，利用毛細作用力使離子液體浸入到電解質隔膜中，形成固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜。

優(yōu)選地，所述離子液體基復合凝膠電解質隔膜通過如下兩種方式中的任意一種制備得到：

方式一：將離子液體、聚氧化乙烯peo與二苯甲酮bp混勻，加熱并保溫，紫外線uv照射，得到凝膠，然后采用玻璃纖維隔膜浸泡凝膠，然后取出烘干，得到離子液體基復合凝膠電解質隔膜。

方式二：將離子液體、peo與bp混勻，加熱并保溫，uv照射，得到凝膠，然后將得到的凝膠刮涂于玻璃纖維隔膜上，烘干，得到離子液體基復合凝膠電解質隔膜。

優(yōu)選地，所述方式一和方式二中，離子液體與peo的質量比獨立地為2:1～15:1，例如為2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、8.5:1、9:1、10:1、12:1、13:1、14:1或15:1等。

優(yōu)選地，所述方式一和方式二中，peo與bp的質量比均為20:1。

優(yōu)選地，所述方式一和方式二中，加熱到的溫度獨立地為87℃～150℃，例如為87℃、90℃、95℃、98℃、100℃、105℃、110℃、115℃、117℃、120℃、125℃、130℃、132.5℃、135℃、140℃、145℃或150℃等。

優(yōu)選地，所述方式一和方式二中，保溫的時間獨立地為1h～24h，例如為1h、3h、4h、5h、7h、8h、10h、11.5h、13h、15h、18h、20h、22h或24h等。

作為本發(fā)明所述燃料電池的優(yōu)選技術方案，所述燃料電池的電極中包含擴散層，所述擴散層為疏離子液體的擴散層。

優(yōu)選地，所述電極為陰極和/或陽極，即可以在陰極中包含擴散層，也可以在陽極中包含擴散層，還可以使陰極和陽極中都包含擴散層。

本發(fā)明通過使用特定的疏離子液體的擴散層，與本發(fā)明的離子液體基電解質隔膜配合使用，可以達到防止離子液體淹沒電極的效果，進一步配合本發(fā)明中在陰極中加入具有三元電導率的非鉑基氧催化劑，可以實現(xiàn)制備得到的燃料電池在較高的溫度下穩(wěn)定工作，而且，可以做成以碳氫作為燃料的單腔室燃料電池及雙腔室燃料電池。

本發(fā)明中，所述“疏離子液體的擴散層”指：該擴散層具有疏離子液體的能力。

作為本發(fā)明所述燃料電池的優(yōu)選技術方案，當燃料電池中的離子液體基電解質隔膜為聚酰亞胺/離子液體復合電解質隔膜或離子液體基復合凝膠電解質隔膜中的任意一種時，所述燃料電池中的電極(陰極或陽極中的任意一種)通過如下方法制備得到：

(a)以碳紙為基底，在碳紙基底上均勻刷涂疏離子液體的漿料，干燥，得到位于碳紙基底上的疏離子液體的擴散層；

(b)配制均勻的電極漿料，然后滴入粘合劑，超聲分散均勻形成墨水狀的漿料，然后干燥至得到膏狀物；

(c)將步驟(b)得到的膏狀物均勻涂覆于步驟(a)的位于碳紙基底上的疏離子液體的擴散層的表面，干燥，得到電極；

優(yōu)選地，所述電極為陰極或陽極中的任意一種；

優(yōu)選地，步驟(a)所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體為親水性聚合物或疏水性聚合物中的任意一種。

優(yōu)選地，步驟(a)所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體包括聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，ptfe)、聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride，pvdf)、聚酰亞胺(polyimide，pi)或聚乙二醇(polyethyleneglycol，peg)中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的可以疏離子液體的聚合物也可用于本發(fā)明。

本發(fā)明中，當所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為親水性離子液體時，步驟(a)所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體為疏水性聚合物，優(yōu)選為ptfe或pi中的任意一種或兩種的組合。

本發(fā)明中，當所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為疏水性離子液體時，步驟(a)所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體為親水性聚合物，優(yōu)選為peg。

優(yōu)選地，當所述電極為陰極時，步驟(b)所述電極漿料為陰極漿料，所述陰極漿料中包含具有三元電導率的非鉑基氧催化劑、水和異丙醇。

優(yōu)選地，當所述電極為陽極時，步驟(b)所述電極漿料為陽極漿料，所述陽極漿料中包含ni。

優(yōu)選地，步驟(b)所述粘合劑為ptfe溶液。

優(yōu)選地，步驟(b)所述超聲的時間為30min。

優(yōu)選地，步驟(b)所述干燥為：60℃真空干燥。

作為本發(fā)明所述燃料電池的優(yōu)選技術方案，當燃料電池中的離子液體基電解質隔膜為固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜時，所述燃料電池中的電極(陰極或陽極中的任意一種)通過如下方法一或方法二中的任意一種制備得到，其中

方法一為：配制包含乙基纖維素ec和松油醇的漿料，向所得漿料中加入電極粉體，研磨，然后將研磨后得到的電極漿料涂覆到固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜上，燒結，再在燒結產(chǎn)物上刷涂疏離子液體的漿料，干燥，得到電極。

方法二為：(ⅰ)將電極粉體壓制成片，退火處理，得到電極基片；(ⅱ)配制包含ec、異丙醇和松油醇的膠液，加入電極粉體，超聲攪拌，消泡處理，得到電極粉體的漿料；(ⅲ)在步驟(ⅰ)得到的電極基片的表面旋涂步驟(ⅱ)的漿料，燒結，得到電極。

優(yōu)選地，方法一中，當所述電極為陰極時，所述電極粉體為陰極粉體，所述陰極粉體中包含具有三元電導率的非鉑基氧催化劑。

優(yōu)選地，方法一中，當所述電極為陰極時，所述燒結為：800℃燒結2h。

優(yōu)選地，方法一中，當所述電極為陽極時，所述電極粉體為陽極粉體，所述陽極粉體中包含ni和sdc，優(yōu)選為由ni和sdc的復合粉體。

優(yōu)選地，方法一中，當所述電極為陰極時，所述燒結為：700℃燒結2h。

本發(fā)明中，所述電極漿料為陰極漿料和陽極漿料中的任意一種，且涂覆時，陰極漿料和陽極漿料分別涂覆到固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜上的兩側。

優(yōu)選地，方法一中，所述乙基纖維素和松油醇的質量比為1:4。

優(yōu)選地，方法一中，向所得漿料中加入電極粉體后，研磨的時間為3h。

優(yōu)選地，方法一中，所述涂覆的面積為0.50cm²。

優(yōu)選地，方法一中，所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體包括ptfe、pvdf、pi或peg中的任意一種或至少兩種的組合。

本發(fā)明中，方法一中，當所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為親水性離子液體時，所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體為疏水性聚合物，優(yōu)選為ptfe或pi中的任意一種或兩種的組合。

本發(fā)明中，方法一中，當所述離子液體基電解質隔膜中的離子液體為疏水性離子液體時，所述疏離子液體的漿料中的疏離子液體為親水性聚合物，優(yōu)選為peg。

優(yōu)選地，方法二中，步驟(ⅰ)所述電極粉體為陽極粉體，優(yōu)選為nio、sdc和石墨粉的混合物。

優(yōu)選地，方法二中，步驟(ⅰ)所述退火處理為：950℃退火4h。

優(yōu)選地，方法二中，步驟(ⅲ)所述燒結為：1100℃燒結4h。

作為本發(fā)明所述燃料電池的優(yōu)選技術方案，所述燃料電池的電極中還包含高電子電導率的材料、高氧離子電導率的材料或高質子電導率的材料中的任意一種或至少兩種的組合，這些物質可以提高電極的電子電導率、氧離子電導率和質子電導率，提高三相界面，從而進一步提升燃料電池的性能。引入的方式可以是本領域常用的方法，比如機械復合或浸漬復合等方法。

引入高電子電導率的材料，可以提高電極的電子電導性能，進一步提高三相界面。

優(yōu)選地，所述高電子電導率的材料包括ag、ni或co中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的具有高電子電導率的材料也可用于本發(fā)明。

引入高氧離子電導率的材料，可以提高電極的氧離子電導率，進一步提高三相界面。

優(yōu)選地，所述高氧離子電導率的材料優(yōu)選包括包括混合氧離子電子導體bscf系列或pbco系列中的任意一種或兩種的組合，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的具有高氧離子電導率的材料也可用于本發(fā)明。

本發(fā)明中，所述bscf系列例如可以是ba0.5sr0.5co1-xfexo3-δ其中x＝0～1，δ為晶格氧空位含量。

本發(fā)明中，所述pbco系列例如可以是pr1-xbaxco2o6-δ其中x＝0～1，δ為晶格氧空位含量。

引入高質子電導率的材料，可以提高電極的質子電導率，進一步提高三相界面。

優(yōu)選地，所述高質子電導率的材料優(yōu)選包括cep2o7/bpo4復合物，但并不限于上述列舉的物質，其他本領域常用的具有高質子電導率的材料也可用于本發(fā)明。

本發(fā)明的燃料電池可以是電解質支撐型燃料電池，也可以是陽極支撐型燃料電池。

優(yōu)選地，當燃料電池的電解質隔膜為聚酰亞胺/離子液體復合電解質隔膜或離子液體基復合凝膠電解質隔膜中的任意一種時，所述燃料電池為電解質支撐型燃料電池。

優(yōu)選地，當燃料電池的電解質隔膜為固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜時，所述燃料電池為電解質支撐型燃料電池或陽極支撐型燃料電池中的任意一種。

本發(fā)明的燃料電池可以是單腔室型燃料電池(參見圖2和圖3)，也可以是雙腔室燃料電池(參見圖1)。

本發(fā)明所述的單腔室燃料電池中，陰極和陽極可以位于同面(參見圖2)，也可以位于異面(參見圖3)。

優(yōu)選地，所述單腔室燃料電池中，包含兩組或多于兩組的電極，即在同一個離子液體基電解質隔膜上形成兩個或多于兩個電池，形成的電池之間以串聯(lián)或并聯(lián)的形式組合輸出電能。

舉例說明，單腔室燃料電池中，包含兩組電極在同一個離子液體基電解質隔膜上形成兩個電池，且形成的兩個電池之間以串聯(lián)的形式輸出電能(參見圖4)。

本發(fā)明中，每一組電極指：一個正極和一個負極構成一組電極。

本發(fā)明的燃料電池包含至少一組電極。

與已有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種燃料電池，尤其是一種高溫離子液體基燃料電池，通過在陰極中引入具有三元電導率(電子電導率、質子電導率以及氧離子電導率)的非鉑基氧催化劑，并使用具有高穩(wěn)定性以及高離子電導率(σ>0.1s/cm)的離子液體制備離子液體基電解質隔膜應用到燃料電池中，可以配合性地達到優(yōu)異的效果，得到的質子交換膜染料電池的工作溫度相對于常規(guī)的質子交換膜燃料電池大大提高，工作溫度可穩(wěn)定在250℃～350℃，而且，可以使用碳氫或者氫氣作為燃料。

(2)本發(fā)明通過在陰極中加入具有三元電導率的非鉑基氧催化劑，并配合使用特定的離子液體基電解質隔膜，可以使得到的燃料電池在具有較高工作溫度(250℃～350℃)的基礎上，既可以制備成單腔室燃料電池，又可以制備成雙腔室燃料電池。對于本發(fā)明的單腔室的燃料電池，其在采用碳氫作為燃料時，具有無需密封、啟動迅速、結構簡單、極大簡化電堆設計并縮小電池體積等優(yōu)點，有望實現(xiàn)其在交通工具、便攜式發(fā)電裝置等領域的廣泛應用。

(3)本發(fā)明可有效解決目前質子交換膜燃料電池中對鉑等貴金屬催化劑的高依賴性、燃料單一性(只能使用純氫氣作燃料)、催化劑易受副產(chǎn)物co毒害、水熱管理系統(tǒng)復雜等問題。本發(fā)明的燃料電池具有制備成本低、可直接使用碳氫燃料、無需水管理系統(tǒng)和啟動迅速等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙腔室燃料電池的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明單腔室燃料電池的結構示意圖，其中的陰極和陽極在同面；

圖3是本發(fā)明單腔室燃料電池的結構示意圖，其中，陰極和陽極在異面；

圖4是本發(fā)明包含兩組電極的單腔室燃料的結構示意圖，其中，形成的兩個電池之間以串聯(lián)的形式輸出電能。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

實施例1

本實施例提供一種電解質支撐型燃料電池，命名為sdc-il電池，所述燃料電池中的電解質隔膜為固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜，且其中的固體氧化物為氧離子型固體氧化物sdc(該固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜簡稱為sdc-il復合電解質隔膜)。

制備方法：

(1)采用尿素自燃的方法合成sdc粉末。其中金屬離子與尿素的摩爾比為1:3，自燃得到的粉體以酒精為媒介球磨48h，干燥后得到的粉體，在100mp的壓力下壓成直徑為20mm，厚1mm的小餅，隨后1000℃燒結4h。

(2)制備sdc-il復合電解質隔膜：以sdc作為基底，在sdc基底上真空浸漬離子液體(離子液體為氮甲基咪唑三氟甲磺酸鹽)，干燥，得到sdc-il復合電解質隔膜。

(3)采用固相反應法合成baco0.1fe0.7zr0.1y0.1o3-δ為陰極材料。稱量0.1gbaco0.1fe0.7zr0.1y0.1o3-δ粉體，加入配好的乙基纖維素-松油醇(二者質量比為1:4)漿料中，研磨3h得到陰極漿料，涂覆到sdc-il復合電解質隔膜的一側，涂覆的面積為0.50cm²，在800℃燒結2h，此面作為陰極面。

(4)采用ni和sdc的復合粉體為陽極材料，ni和sdc的質量比為1:1，將復合粉體加入配好的乙基纖維素-松油醇(二者質量比為1:4)漿料中，研磨3h得到陽極漿料，涂覆到sdc-il復合電解質隔膜的另一側(即與步驟(3)涂覆面對立的一側)，涂覆的面積為0.50cm²，700℃燒結2h，此面作為陽極面。

(5)步驟(3)和步驟(4)都燒結完后，在陰極面和陽極面上分別刷涂疏離子液體漿料ptfe，真空干燥后待用。最后從陰極端真空浸漬不同體積質量的離子液體，擦拭干凈陰極表面及陽極表面的離子液體，得到電解質支撐型的sdc-il電池。

測試：

以ag為集電極，將其密封在剛玉管上，陽極端通氫氣，陰極端通氧氣，進行電池測試，結果顯示：在250℃下可得到0.91v的電壓。

實施例2

本實施例提供一種陽極支撐型燃料電池，命名為(nio+sdc)-(sdc-il)電池，所述燃料電池中的電解質隔膜為固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜，且其中的固體氧化物為氧離子型固體氧化物sdc，(該固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜簡稱為sdc-il復合電解質隔膜)；所述燃料電池中的陽極材料為nio和sdc的混合物。

制備方法：

(1)采用共沉淀的方法合成sdc粉末。按化學計量比稱量一定量的硝酸釤和硝酸鈰溶于去離子水中，然后將所得的硝酸鹽溶液反滴加到氨水中，在80℃加熱攪拌老化2h，冷卻到室溫，先后用去離子水、酒精抽濾洗滌、干燥后得到sdc原始粉，分別在600℃和800℃下退火處理2h，經(jīng)600℃退火處理得到的粉體的粒徑小于經(jīng)800℃退火處理得到的粉體的粒徑。

(2)將nio和經(jīng)800℃退火處理得到的sdc以質量比1:1混合，并加入10wt％的石墨粉球磨10h，烘干得到陽極粉待用。將所得陽極粉在100mp的壓力下，壓制成直徑為20mm，厚0.5mm的圓片，經(jīng)950℃退火4h，制備得到陽極基片(命名為sdc+nio)；

(3)采用經(jīng)600℃退火處理得到sdc粉，加入配制好的乙基纖維素(ec)、異丙醇、松油醇膠狀液中(sdc:ec+松油醇：異丙醇＝4:3:3)，超聲攪拌一周，再在真空下進行消泡處理，得到所需sdc漿料；

(4)在步驟(3)得到的陽極基片sdc+nio的表面旋涂sdc漿料，1100℃燒結4h得到所需的陽極支撐半電池；

(5)采用固相反應法合成baco0.1fe0.7zr0.1y0.1o3-δ為陰極材料。稱量0.1gbaco0.1fe0.7zr0.1y0.1o3-δ粉體，加入配好的乙基纖維素-松油醇(二者質量比為1:4)漿料中，研磨3h得到陰極漿料，涂覆到sdc-il復合電解質隔膜的一側，涂覆的面積為0.50cm²，在800℃燒結2h。

(6)在步驟(4)得到的陽極支撐半電池的陽極側及步驟(5)得到的燒結產(chǎn)物的表面刷涂疏離子液體處理，干燥，最后從陰極端真空浸漬離子液體，得到單電池。

采用與實施例1相同的方法進行測試，結果顯示：在300℃下可得到0.8v的電壓。

實施例3

除固體氧化物/離子液體復合電解質隔膜中的固體氧化物為質子型固體氧化物bace0.6zr0.3y0.1o3-δ外，并將sdc基底替換為bace0.6zr0.3y0.1o3-δ基底外，其他內(nèi)容與實施例1相同。

采用與實施例1相同的方法進行測試，結果顯示：在300℃下可得到0.9v的電壓。

實施例4

除將步驟(2)的sdc替換為bace0.6zr0.3y0.1o3-δ外，其他內(nèi)容與實施例2相同。

采用與實施例1相同的方法進行測試，結果顯示：在300℃下可得到0.75v的電壓。

實施例5

本實施例提供一種電解質支撐型燃料電池，所述燃料電池中的電解質隔膜為離子液體基復合凝膠電解質隔膜。

(1)離子液體基復合凝膠電解質隔膜的制備

按照離子液體[dema][tfo]與peo的質量比為2:1～15:1，peo與二苯甲酮(bp)的質量比為20:1，將三者均勻混合，加熱87℃～150℃恒溫1h～24h，uv照射充分聚合得到凝膠電解質，采用玻璃纖維隔膜浸泡凝膠電解質后取出或者采用凝膠電解質刮涂于玻璃纖維隔膜方式制備電解質薄膜，薄膜放在干燥箱內(nèi)備用。

(2)以碳紙為基底，先在碳紙上均勻刷涂一定量的疏離子液體的漿料(ptfe漿料)干燥后作為擴散層，再在擴散層的基礎上制備催化層，方法如下：稱取一定量的陰極催化劑粉體如baco0.1fe0.7zr0.1y0.1o3-δ，加入適量的去離子水和異丙醇，在一定溫度下超聲30min中，使之均勻分散；滴加入適量的粘合劑如ptfe溶液，在一定溫度下在超聲30min分散均勻形成墨水狀ink；將所得到的ink在60℃下真空干燥直至成膏狀；然后將膏狀物分多次均勻涂覆于擴散層的表面，干燥，得到陰極。

(3)以碳紙為基底，先在碳紙上均勻刷涂一定量的疏離子液體的漿料如ptfe漿料干燥后作為擴散層，再在擴散層的基礎上制備催化層，方法如下：稱取一定量的陽極催化劑粉體如ni和/或nio，加入適量的去離子水和異丙醇，在一定溫度下超聲30min中，使之均勻分散；滴加入適量的粘合劑如ptfe溶液，在一定溫度下在超聲30min分散均勻形成墨水狀ink；將所得到的ink在60℃下真空干燥直至成膏狀；然后將膏狀物分多次均勻涂覆于擴散層的表面，干燥，得到陽極。

(4)將陰極和陽極置于離子液體基復合凝膠電解質隔膜的兩側，置于熱壓機的模具中，壓制成型得到單電池。

采用與實施例1相同的方法進行測試，結果顯示：在300℃下可得到0.75v的電壓。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。