MÉTODOS PARA FABRICAR UMA CÉLULA DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO E UMA PILHA DE CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO, E, CÉLULA DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO

IPC Classification

Priority claims

Abstract

"MÉTODOS PARA FABRICAR UMA CÉLULA DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO E UMA PILHA DE CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO, E, CÉLULA DE COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO". A presente invenção provê um método para fabricar de modo conveniente uma célula de combustível de óxido sólido (SOFC) em um custo que é menor do que quinhentos dólares americanos por kilowatt de eletricidade. O método compreende formar uma camada de eletrodo e depositar um material de eletrólito sobre a superfície do eletrodo. A estrutura formada é uma bi-camada de eletrodo-eletrólito. Um segundo eletrodo é depositado sobre esta bi-camada para formar uma estrutura de célula de combustível de múltiplas camadas compreendendo um eletrólito posicionado entre dois eletrodos. Esta estrutura em múltiplas camadas é então aquecida e queimada em um único ciclo térmico para remover quaisquer materiais aglutinantes e sinterizar, respectivamente, a célula de combustível. Este ciclo térmico pode ser realizado em um forno tendo uma ou mais câmaras. A(s) câmara(s) preferivelmente contém uma fonte de microondas de freqüência variável ou múltipla para o aquecimento da célula e remoção dos materiais aglutinantes nas estruturas de eletrólito e eletrodo. A(s) câmara(s) também preferivelmente incluem uma fonte de convecção e/ou radiação para sinterizar a célula de combustível. Além disso, o método da invenção harmoniza e minimiza o desvio dentre as propriedades termofísicas das estruturas de eletrólito e eletrodo. Esta harmonização reduz e minimiza o gradiente de temperatura dentro da célula, de modo que a estrutura pode ser aquecida de modo uniforme e queimada durante o ciclo térmico. A estrutura de múltiplas camadas também improvavelmente irá deformar e fraturar por minimização do gradiente de temperatura na célula. Uma SOFC também pode ser fabricada pelo presente método em um tempo de menor ordem de grandeza do que os processos padrões.