1.一種摻雜氧化鈰基固體氧化物燃料電池,其特征在于,包括依次接觸的:
陽極支撐體;
含Ba和/或Sr的陽極功能層;
電子阻擋層;
摻雜氧化鈰的電解質(zhì)層;
陰極層;
所述電子阻擋層由陽極功能層和電解質(zhì)層共燒結(jié)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述共燒結(jié)的溫度為1200~1400℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述陽極支撐體為電子導(dǎo)電相和離子導(dǎo)電相組成的復(fù)合陽極材料,其中電子導(dǎo)電相為NiO或CuO,離子導(dǎo)電相為LnyCe1-yO2-δ或M(Ce1-x-yZrxLny)O3-δ鈣鈦礦材料,Ln為Y、Yb、Sm、Gd、Nd和La中的一種或多種,M為Ba和/或Sr,0≤x≤0.9,0<y≤0.4,離子導(dǎo)電相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30wt%~60wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述陽極功能層為電子導(dǎo)電相和離子導(dǎo)電相組成的復(fù)合陽極材料,其中電子導(dǎo)電相為NiO或CuO,離子導(dǎo)電相為M(Ce1-x-yZrxLny)O3-δ鈣鈦礦材料,其中,0≤x≤0.9,0≤y≤0.4,M為Ba和/或Sr,Ln為Y、Yb、Sm、Gd、Nd和La中的一種或多種,離子導(dǎo)電相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30wt%~60wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述電解質(zhì)層為LnyCe1-yO2-δ,其中,0<y≤0.4,Ln為Y、Yb、Sm、Gd、Nd和La中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述陰極層為電子導(dǎo)電相和離子導(dǎo)電相組成的復(fù)合陰極材料,其中,電子導(dǎo)電相為Sm0.5Sr0.5CoO3-δ,PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O3-δ,Ba0.5Sr0.5FeO3-δ,Pr0.6Sr0.4Cu0.2Fe0.8O3-δ或La0.7Sr0.3FeO3-δ鈣鈦礦材料,離子導(dǎo)電相為LnyCe1-yO2-δ或M(Ce1-x-yZrxLny)O3-δ鈣鈦礦材料,Ln為Y、Yb、Sm、Gd、Nd和La中的一種或多種,M是Ba和/或Sr,0≤x≤0.9,0<y≤0.4,離子導(dǎo)電相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20wt%~50wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池,其特征在于,所述陽極功能層的厚度為20~200μm。
8.一種權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的摻雜氧化鈰基固體氧化物燃料電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
A)將具有陽極支撐體、含Ba和/或Sr的陽極功能層和摻雜氧化鈰的電解質(zhì)層的生坯在1200~1400℃條件下高溫煅燒,得到半電池陶瓷片;
B)在步驟A)得到的半電池陶瓷片的電解質(zhì)層表面制備陰極層,燒結(jié)后得到所述摻雜氧化鈰基固體氧化物燃料電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述步驟A)具體為:
1)將陽極支撐體陶瓷粉體與造孔劑混合,干壓法制備陽極支撐體陶瓷生坯;
2)將陽極功能層陶瓷粉體,分散于陽極支撐體基底上,共壓法制備具有陽極支撐體和陽極功能層的雙層陶瓷生坯;
3)將電解質(zhì)陶瓷粉體,分散于陽極功能層表面,共壓法制備具有陽極支撐體、陽極功能層和電解質(zhì)層的半電池陶瓷生坯;
4)將壓制好的半電池陶瓷生坯,高溫煅燒得到半電池陶瓷片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述步驟B)燒結(jié)的溫度為800~1000℃。