申请日2014.04.15
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号H01M8/16; H01M8/10
摘要
污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，属于固体氧化物燃料电池领域;具体涉及以污泥为燃料的电池制备方法。本方法如下：一、制备污泥粉末;二、制备污泥柱;三、组装电池。污水污泥作为污水处理时的一种特殊“生物质”，能够制备出生物碳，以污泥作为固体氧化物燃料电池燃料源，使污泥的安全处置处理和燃料的获取在同室同步进行，实现能源转化过程一体化，获取、运输和管理简便。
摘要附图
权利要求书
1.污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于污泥作为燃料固体氧化 物燃料电池的制备方法按照以下步骤进行：
一、将含水率为75～85%、脱水后的污泥在80～120℃烘24～48小时，然后置于室温下 5～10小时，再研磨获得100～200目的粉末;
二、组装电池：
将抗积碳固体氧化物燃料电池阳极或Ni-YSZ阳极采用丝网印刷法制备阴极，阴极成 分为锰酸镧，阴极直径为3～5毫米，厚度为10～30微米，得电池，然后将电池与氧化铝测 试管采用银浆密封，向氧化铝测试管内加入10～50克步骤一所得的粉末，接出电池的阴极 导线和阳极导线，氧化铝测试管一端插入阳极导气管后密封，再用阴极空气管套住整个氧 化铝测试管，得到污泥作为燃料固体氧化物燃料电池。
2.根据权利要求1所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为78～82%、脱水后的污泥在81～115℃烘26～45小时。
3.根据权利要求1所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为79～81%、脱水后的污泥在90～110℃烘30～40小时。
4.根据权利要求1所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为80%、脱水后的污泥在100℃烘45小时。
5.根据权利要求1所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤二中加入30克步骤一所得的粉末。
6.污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于污泥作为燃料固体氧化 物燃料电池的制备方法按照以下步骤进行：
一、将含水率为75～85%、脱水后的污泥在80～120℃烘24～48小时，然后置于室温下 5～10小时，再研磨获得100～200目的粉末;
二、制备污泥柱：将步骤一得到的粉末在压缩压力为5～10MPa的条件下制成直径为3～7 毫米、长度为15～30毫米的污泥柱;
三、组装电池：
将抗积碳固体氧化物燃料电池阳极或Ni-YSZ阳极采用丝网印刷法制备阴极，阴极成 分为锰酸镧，阴极直径为3～5毫米，厚度10～30微米，得电池，然后将电池与氧化铝测试 管采用银浆密封，向氧化铝测试管内加入步骤二得到的污泥柱，接出电池的阴极导线和阳 极导线，氧化铝测试管一端插入阳极导气管后密封，再用阴极空气管套住整个氧化铝测试 管，得到污泥作为燃料固体氧化物燃料电池。
7.根据权利要求6所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为78～82%、脱水后的污泥在81～115℃烘26～45小时。
8.根据权利要求6所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为79～81%、脱水后的污泥在90～110℃烘30～40小时。
9.根据权利要求6所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于步 骤一中将含水率为80%、脱水后的污泥在100℃烘45小时。
10.根据权利要求6所述污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于 步骤二中将步骤一得到的粉末在压缩压力为7MPa的条件下制成污泥柱。
说明书
污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法
技术领域
本发明属于固体氧化物燃料电池领域;具体涉及以污泥为燃料的电池制备方法。
背景技术
现今固体氧化物燃料电池发电技术趋于成熟，氢气是其最理想燃料，为克服氢气获取、 运输和管理不便等缺点，研究者研发了使用碳氢气、水煤气、天然气和生物气等作为燃料 的固体氧化物燃料电池，同样直接使用碳作为燃料的固体氧化物燃料电池研发也不断涌 现，再有各种生物质，例如松树皮、稻谷壳和杏仁壳等作为固体氧化物燃料电池燃料也有 报道。燃料源的改变，给电池的制备和燃料的使用带来新的技术突破。污水污泥作为污水 处理时的一种特殊“生物质”，能够制备出生物碳，以污泥作为固体氧化物燃料电池燃料源， 使污泥的安全处置处理和燃料的获取在同室同步进行，实现能源转化过程一体化。
发明内容
本发明的目的是为了解决作为固体氧化物燃料电池燃料的氢气获取、运输和管理不便 的技术问题，提供了一种污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法。
污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法按照以下步骤进行：
一、将含水率为75～85%、脱水后的污泥在80～120℃烘24～48小时，然后置于室温下 5～10小时，再研磨获得100～200目的粉末;
二、组装电池：
将抗积碳固体氧化物燃料电池阳极或Ni-YSZ阳极采用丝网印刷法制备阴极，阴极成 分为锰酸镧，阴极直径为3～5毫米，厚度为10～30微米，得电池，然后将电池与氧化铝 测试管采用银浆密封，向氧化铝测试管内加入10～50克步骤一所得的粉末，接出电池的 阴极导线和阳极导线，氧化铝测试管一端插入阳极导气管后密封，再用阴极空气管套住整 个氧化铝测试管，得到污泥作为燃料固体氧化物燃料电池。
污泥作为燃料固体氧化物燃料电池的制备方法按照以下步骤进行：
一、将含水率为75～85%、脱水后的污泥在80～120℃烘24～48小时，然后置于室温下 5～10小时，再研磨获得100～200目的粉末;
二、制备污泥柱：将步骤一得到的粉末在压缩压力为5～10MPa的条件下制成直径为 3～7毫米、长度为15～30毫米的污泥柱;
三、组装电池：
将抗积碳固体氧化物燃料电池阳极或Ni-YSZ阳极采用丝网印刷法制备阴极，阴极成 分为锰酸镧，阴极直径为3～5毫米，厚度10～30微米，得电池，然后将电池与氧化铝测 试管采用银浆密封，向氧化铝测试管内加入步骤二得到的污泥柱，接出电池的阴极导线和 阳极导线，氧化铝测试管一端插入阳极导气管后密封，再用阴极空气管套住整个氧化铝测 试管，得到污泥作为燃料固体氧化物燃料电池。
污水污泥作为污水处理时的一种特殊“生物质”，能够制备出生物碳，以污泥作为固体 氧化物燃料电池燃料源，使污泥的安全处置处理和燃料的获取在同室同步进行，实现能源 转化过程一体化，获取、运输和管理简便。
