TRILOS 超高压纳米均质机在 SOEC 用 Ni-YSZ 浆料的应用

TRILOS 超高压纳米均质机在 SOEC 用 Ni-YSZ 浆料的应用
氢具有零碳、高效、可储能、应用场景丰富等优势，发展氢能是我国能源转
型的重要路径。氢能的大规模利用首先要解决氢的大规模制备问题。固体氧化物
电解池（solid oxide electrolysis cell, SOEC）作为一种新型高效能量转化装置
（700~900°C）通过高温下的电化学反应过程，可将原料 H2O 转化为 H2 和 O2，
实现由电能和热能向化学能的高效转化。
SOEC 理论上可看作是固体氧化物燃料电池（SOFC）的逆运行，主要由电解
质、燃料极（阴极）、氧气极（阳极）三部分组成。SOEC 材料和制备工艺等也
与 SOFC 基本一致，电极一般为多孔结构。目前，Ni-YSZ（钇稳定氧化锆）作为
SOEC 阴极材料，各方面综合性能最好，因此被广泛采用。
图 1 固体氧化物电解池 SOEC
制备 Ni-YSZ 支撑体的步骤包括浆料的制备、固化成型、烧结三个步骤，任何
一步产生的不均匀性都会在烧结时得到放大，导致最终的产品中存在缺陷，其中
稳定浆料的制备最为关键。一方面，浆料的稳定能够确保得到较少缺陷的陶瓷制
品；另一方面，浆料的稳定还能够保证 Ni-YSZ 微观结构的均匀。Ni-YSZ 浆料为
NiO、YSZ、造孔剂、陶瓷添加剂和分散介质的混合物。目前常用辊磨机来分散浆
料，但是存在分散时间过长（72h），产品一致性较差，且浆料气泡较多等问题。
为了解决上述技术问题，我们提供了用 TRILOS 超高压纳米均质机，均匀分
散 Ni-YSZ 浆料的方法。
1. TRILOS 超高压纳米均质机介绍：
TRILOS 超高压纳米均质机采用高压喷射原理，能够在短时间内产生巨大的剪
切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全
的均质的状态存在，能够大幅提升效率。
TRILOS 超高压纳米均质机不堵不漏，采用 10 寸工业触控屏，可实时监控压
力曲线图，最高压力可达 4000bar。