体氧化物燃料电池)或阴极处(质子导体固体氧化物燃料电池)生成水的及时排出。
[0027]本发明所提供的固体氧化物燃料电极的制备方法，采用3D打印和烧结相结合的制备工艺，可以有效降低电极内部由于闭孔造成的非化学活性区域，可以方便的调整气体通道的形状、尺寸以及方便的调整不同空间位置处电极材料的组分，从而可以根据电池实际需求灵活调整电极，有利于所制备电极综合性能的提高。此外，该工艺操作简单，可控性强，易于规模化生产。
【附图说明】
[0028]图1为传统电极微结构示意图；
图2栅格状多孔电极微结构示意图；
图3 (a)长条状棚.格结构La0.5Sr0.5Co().8Fe().203-s(LSCF)单相阴极平面结构不意图，(b)a图中A处的局部放大图；
图4 (a)长条状棚.格结构1^0.531'0.5(^0().8?6().203-5(1^?)单相阴极#1]视图，(b)a图中B处的局部放大图；
图5 (a)为实施例3的固体氧化物燃料电池阳极的平面结构示意图，(b)a图中C处的局部剖视放大图；
图6 (a)为实施例3的固体氧化物燃料电池阳极的剖视示意图，(b)a图中D处的局部放大图；
其中，1’、电解质；2’、电极本体;21’、气体通道；1、电解质层;2、电极本体;21、气体通道;3、电解质层;4、电极本体;41、气体通道。
【具体实施方式】
[0029]以下将通过具体实施例进一步阐述本发明，但并不用于限制本发明的保护范围。下述实施例中，3D打印机购自富士胶片公司(FUJI FILM)，3D打印机的操作按照厂商建议的方式进行。
[0030]实施例1
本实施例提供一种固体氧化物燃料电池电极，其微观结构如图2所示，包括设于电解质层1上、具有多孔结构的电极本体2，在具有多孔结构的电极本体2上还形成有多个气体通道21，该气体通道21具有第一延伸方向，且在该第一延伸方向上形成相对的第一端和第二端，第一端开口，第二端也开口，使得气体通道与外界连通。该电极具有长条状栅格结构，可有效降低电极内部由于闭孔造成的非化学活性区域;除此之外，这种栅格结构能有效促进气体在阴极内部的扩散，有效缓解或避免固体氧化物燃料电池实际工作过程中普遍存在的反应位置分布不均及由此导致的温度场分布不均等问题。
[0031]在本实施例中，如图3和图4所示，该固体氧化物燃料电池电极为单相阴极电极，上述的多个气体通道21均匀分布在电极本体2上，并且它们并排且等间距布置，使电极本体2形成长条状栅格结构。而第一延伸方向为电极本体的厚度方向，第一端远离电解质层，第二端靠近电解质层，气体通道21自第一端向第二端的横截面积不变，其宽度可以根据实际需要进行设置，优选为1?10微米。
[0032]具体地，本例中固体氧化物燃料电池电极为阴极电极，其可通过以下步骤制备:
(1)称量5g LSCF粉体和5g乙基纤维素含量为6 wt.%的乙基纤维素的松油醇溶液放入50ml玛瑙球磨罐中，并加入总体积约为20ml的玛瑙球磨珠进行阴极浆料的球磨制备。其中球磨工艺为首先在350转/分钟转速下球磨60分钟，然后将转速提升至800转/分钟球磨300分钟，最后在350转/分钟转速下球磨30分钟以获得电极浆料。
[0033](2)收集上述电极浆料，并将其置于密闭收集瓶内待用。
[0034](3)打开3D打印机电源，将经过表面清洁处理的致密Gd0.1Ce0.gO1.WGDC)电解质片作为打印基体固定于3D打印台上，并将打印台的温度设定为40°C，打印时间间隔设为20分钟。
[0035](4)将阴极浆料放入打印墨盒中，并将相应墨盒固定于3D打印机墨盒位置。
[0036](5)将打印程序输入至3D打印机中，并调整墨盒出墨方式及打印起始位置准备打印。
[0037](6)开始第一层打印工作，待打印完毕后等待20分钟，使打印浆料中的溶剂得到充分挥发，打印材料能够很好的粘附于基片上。
[0038](7 )按照步骤(5 )和(6 )开展后续各层的打印工作。其中每层的厚度约为0.8微米，共打印20层。
[0039](8)待电极打印完毕后将其从3D打印机中取出，置于马弗炉中进行烧结处理。其中所述烧结制度为以l°c/分钟的速度升温至600°C并保温30分钟，然后以5°C/分钟的速度升温至1050°C并保温240分钟，最后以5°C/分钟的速度降至室温即可得到所述固体氧化物燃料电池电极。
[0040]实施例2 本实施例提供一种固体氧化物燃料电池复合阴极电极，其微观结构与实施例1中的基本相同，不同的是:采用了LSCF-SDC复合材料。其制备方法包括以下步骤:
(1)分别称量2g SDC含量不同的LSCF-Sm0.2Ce0.801.9 (SDC)混合粉体和4g乙基纤维素含量为6 wt.%的乙基纤维素的松油醇溶液放入50ml玛瑙球磨罐中，并加入总体积约为20ml的玛瑙球磨珠进行阴极浆料的球磨制备。其中LSCF-SDC复合材料中SDC的含量分别为0wt.%、10 wt.%、20 wt.%、30 wt.%、40 wt.%、50 wt.%、60 wt.%和70 wt.%。球磨工艺为首先在200转/分钟转速下球磨180分钟，然后将转速提升至500转/分钟球磨600分钟，最后在200转/分钟转速下球磨60分钟以获得电极浆料。
[0041](2)收集上述电极浆料，并将其置于密闭收集瓶内待用。
[0042](3)打开3D打印机电源，将经过表面清洁处理的致密SDC电解质片作为打印基体固定于3D打印台上，并将打印台的温度设定为60°C，打印时间间隔为10分钟。
[0043](4)将阴极浆料放入打印墨盒中，并将相应墨盒固定于3D打印机墨盒位置。
[0044](5)将打印程序输入至3D打印机中，并调整墨盒出墨方式及打印起始位置准备打印。
[0045](6)开始第一层打印工作，待打印完毕后等待10分钟，使打印浆料中的溶剂得到充分挥发，打印材料能够很好的粘附于基片上。
[0046](7)根据实际需要更换墨盒中电极浆料的组分，按照步骤(5)和(6)开展后续各层的打印工作。其中每层的厚度约为0.5微米，共打印24层，从电解质/阴极截面到阴极层表面SDC含量逐渐降低且每种组分相继打印3层。
[0047](8)待电极打印完毕后将其从3D打印机中取出，置于马弗炉中进行烧结处理。其中所述烧结制度为以l°c/分钟的速度升温至600°C并保温30分钟，然后以3°C/分钟的速度升温至900°C并保温480分钟，最后以3°C/分钟的速度降至室温即可得到所述固体氧化物燃料电池电极。
[0048]
实施例3
本实施例提供一种固体氧化物燃料电池复合阳极电极，如图5和图6所示，其包括设于电解质层3上、具有多孔结构的电极本体4，在电极本体4上形成多个成行成列排列的气体通道41，使得电极形成网格状栅格结构。气体通道41沿着电极本体4的厚度方向延伸，其远离电解质层3的端部(第一端)开口，靠近电解质层3的端部(第二端)封闭，气体通道41自第一端向第二端的横截面积逐渐变小。
[0049]该复合阴极电极的制备方法包括以下步骤:
(1)分别称量2gGDC含量不同的GDC-N1复合粉体、适量淀粉以及与复合粉体和淀粉总质量相同的乙基纤维素松油醇溶液(乙基纤维素含量为6 wt.%)放入50ml玛瑙球磨罐中，并加入总体积约为20ml的玛瑙球磨珠进行阴极浆料的球磨制备:其中GDC-N1复合材料中GDC的含量分别为60 wt.%、50 wt.%和4