[發明專利]一種固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010233408.5
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN102340008A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 楊維慎;劉煥英;朱雪峰;叢鈾
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述陰極材料由尖晶石型氧化物材料與氧離子電導材料粉末組成；其中，尖晶石型氧化物材料粉末的質量占陰極材料總質量的10％～100％，氧離子電導材料粉末的質量為余量。

2.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述尖晶石型氧化物的化學式為：(A，B)₃O₄；其中A和B均選自Li、B、Mg、Al、Si、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Mo、Ag、W、Au、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Yb、Bi中的一種或幾種。

3.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述尖晶石型氧化物的化學式為：M_xMn_yCo_3-x-yO₄；其中M選自Mg、Al、Fe、Ni、Cu、Zn、Y、Ag中的一種或幾種，且0≤x≤2.0，0≤y≤3.0，3-x-y≥0。

4.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述氧離子電導材料的組成和結構與燃料電池電解質材料一致或同系列。

5.按照權利要求3所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述的M選自Fe、Ni、Ag中的一種或幾種。

6.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述氧離子電導材料的組成選自：摻雜的氧化鋯系列電解質材料；或摻雜的氧化鈰系列電解質材料；或鎵酸鑭系列電解質材料。

7.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述氧離子電導材料選自：以Sc₂O₃、CeO₂或Y₂O₃摻雜的氧化鋯；或以Sm₂O₃或Gd₂O₃摻雜的氧化鈰。

8.一種權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于：

1)制備尖晶石型氧化物材料和氧離子電導材料粉末；

2)將上述的尖晶石型氧化物材料和上述氧離子電導材料粉末混合，研磨，并配成電極漿料，其中尖晶石型氧化物材料粉末的質量占陰極總質量的10％～100％，氧離子電導材料粉末為余量；

3)將上述的電極漿料刮涂在電解質層上，干燥后，在900℃～1150℃下焙燒2～5h，即制得固體氧化物燃料電池陰極材料。

9.按照權利要求8所述的固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于：所述的尖晶石型氧化物材料和所述的氧離子電導材料粉末均由金屬硝酸鹽或金屬醋酸鹽混合后通過EDTA-檸檬酸過程合成，然后在600℃～1100℃下焙燒2～10h。

10.按照權利要求1所述的固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于：所述的陰極材料用于ZrO₂基電解質或CeO₂基電解質或LSGM基電解質的中低溫固體氧化物燃料電池。