固体氧化物电解池（SOEC）是一种高效的中高温（650-850℃）电解水蒸气制氢的装置，总反应为2H₂O→2H₂+O₂。由于具有能源转换效率高、逆向反应能力等特性，它被广泛用于光伏、风电等可再生资源领域。

一、固体氧化物电解池SOEC结构

      固体氧化物电解池SOEC由氢电极（阳极）、氧电极（阴极）和电解质层、连接体等构成：

1.氢电极为多孔陶瓷结构，例如Ni-YSC金属陶瓷，负责导通电子，传输水蒸气及生成的氢气。

2.电解质为致密的钙钛矿类陶瓷（如YSZ），可导通O₂-。

3.氧电极为多孔陶瓷结构（例如LSM），可导通O₂-，传输空气及生成的氧气。

（soec结构组成）

二、厚膜丝网印刷工艺的技术应用

       固体氧化物电解池SOEC可选取氢电极、电解质、氧电极的其中一种作为支撑体（起支撑作用），其他两部分作为膜贴附在支撑体上。在其制备流程中，厚膜丝网印刷工艺主要用于阴极、阳极薄膜的涂覆。下面以典型结构电解质支撑型为例，一起来看下其具体工艺流程：

1.准备浆料：将电解质YSZ粉体与黏结剂等其他辅助材料混合形成稳定的浆料；

2.流延成型：流延成薄膜层，每一层流延的YSZ生坯约30μm厚度；

3.干燥与堆叠：干燥后，将多层流延成型的薄膜片材通过热压堆叠在一起（通常由10层左右堆叠，生坯在300μm厚度）；

4.厚膜丝网印刷：根据工艺的不同，可以将阴极和阳极通过厚膜丝网印刷工艺，以薄膜形式印刷在烧结后的电解质支撑体两侧。也可以在堆叠环节直接加入阳极薄膜，形成电解质+阳极层陶瓷片，再通过厚膜丝网印刷工艺在其表面印刷阴极层薄膜，最后一起再次烧结，得到成型的SOEC电池片。

5. 烧结：高温烧结。

（电解质型SOEC制备流程）

三、厚膜印刷技术的优势与挑战

优势：

高精度：能够实现微米级的印刷精度，提高单电池片的性能。

高膜厚均匀性：浆料印刷膜厚一致性高，确保单电池片的稳定性。

低成本：工艺简单、操作方便，适合工业化批量生产，有助于降低企业生产成本。

挑战：

工艺控制：需要精确控制印刷参数和干燥、烧结条件，防止片材碎裂，确保电池片的质量和性能。

厚膜丝网印刷技术以其低成本、高效率、高精度和工艺灵活性，成为SOEC规模化制造的关键工艺，特别是在阴极、阳极的制备方面。通过该技术，可以精确控制阴极、阳极薄膜层的印刷精度、膜厚均匀性，从而提高SOEC的稳定性。