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一种高温固体氧化物电池金属连接体表面双层涂层及制备方法

本成果是一种高温固体氧化物电池金属连接体表面双层涂层及制备方法;所述涂层包括面向金属连接体表面的第一涂层和面向环境的第二涂层;第一涂层由主相尖晶石结构氧化物和第一次相复合氧化物组成,第二涂层由主相复合氧化物和第二次相复合氧化物组成。本成果的第一涂层与金属连接体结合良好并致密,可有效阻止铬元素向SOFC阴极或SOEC阳极的扩散;第二涂层中主相复合氧化物粉体采用前驱物,在非氧化气氛中可实现较高温度烧结避免金属连接体过度氧化,使其与第一涂层结合良好,并在电池运行前在较低温度下实现主相复合氧化物的成相,在获得高电导率的同时实现其与SOFC阴极或SOEC阳极的高热化学相容性和低的接触电阻。
与现有技术相比,本成果具有如下有益效果:
1)、采用电镀法制备第一涂层可使其与金属连接体结合良好并致密,具有较高的电导率,并可有效地阻止金属连接体中铬元素向SOFC阴极或SOEC阳极的扩散;第二涂层中主相复合氧化物粉体采用前驱物,在非氧化气氛中可实现较高温度下的烧结并避免金属连接体的过度氧化,使第二涂层与第一涂层结合良好,并在电池运行前在较低温度下实现主相复合氧化物的成相,从而获得高电导率的第二涂层,同时实现其与SOFC阴极或SOEC阳极的高热化学相容性和低的接触电阻。
2)本成果的双层涂层既有效地避免了金属连接体在高温氧化气氛中的氧化,又呈现低的表面比电阻,所用材料成本低,且采用廉价的简单制备工艺,便于放大和规模化制造。

上海交大燃料电池研究所

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