[發(fā)明專利]含鎂和稀土元素的電池陽極催化材料及制備和應用

無效

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• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102544528A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 程謨杰;涂寶峰;董永來
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/88;B01J23/83
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.含鎂和稀土元素的電池陽極催化材料，其為固體氧化物燃料電池陽極催化材料，其特征在于：其組成式包括NiMgxReyOz；其中Ni代表鎳，Mg代表鎂元素，Re代表鑭系稀土元素，O代表氧，其中0﹤x﹤0.5,0﹤y﹤0.5,0﹤z﹤4。

2.按照權利要求書1所述催化材料，其特征在于：其中所述鎂元素Mg的含量為0.005﹤y﹤0.2，稀土元素Re的含量為0.02﹤y﹤0.2時此催化材料較好。

3.按照權利要求書1所述催化材料，其特征在于：所述鎂元素Mg的含量為0.02﹤y﹤0.1，稀土元素Re的含量為0.05﹤y﹤0.15時此催化材料最好。

4.按照權利要求書1所述催化材料，其特征在于：所述陽極催化材料中含有鑭系稀土元素鑭、鈰、鐠、釹、鉅、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧和釔中的一種或一種以上。

5.一種權利要求1、2、3或4所述催化材料的制備方法，其特征在于：將鎳元素、鎂元素和稀土元素的氧化物、氫氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、甘氨酸鹽、檸檬酸鹽或乙二胺四乙酸鹽中的一種或多種混合，混合物于450^oC-1300^oC焙燒處理得到上述氧化物組成的催化材料；

或者，將鎳元素、鎂元素和稀土元素的單質和/或氧化物機械混合得到上述氧化物組成的催化材料。

6.一種權利要求1、2、3或4所述催化材料的制備方法，其特征在于：通過鎳的金屬鹽、氫氧化物或氧化物與鎂元素的金屬鹽、氫氧化物或氧化物和稀土元素的金屬鹽、氫氧化物或氧化物的共分解、共沉淀、浸漬加焙燒、機械混合和/或高溫固相反應制備得到上述氧化物組成的催化材料；其中鎳、鎂和稀土元素的金屬鹽為它們的硝酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、甘氨酸鹽、檸檬酸鹽、乙二胺四乙酸鹽中的一種或多種混合。

7.一種權利要求1、2、3或4所述催化材料的應用，其特征在于：權利要求1、2、3或4所述的陽極催化材料可與摻雜的氧化鋯或摻雜的氧化鈰或其它鈣鈦礦型電解質材料混合構成復合陽極。

8.按照權利要求7所述催化材料的應用，其特征在于：所述復合陽極適用于平板型、管型、扁管型及其它各種構造方式的固體氧化物燃料電池膜電極。

9.按照權利要求8所述催化材料的應用，其特征在于：所述膜電極可以采用電解質膜自支撐型、陰極支撐型、陽極支撐型或金屬支撐型的結構。

10.按照權利要求9所述催化材料的應用，其特征在于：所述電解質膜可采用摻雜的氧化鋯電解質或摻雜的氧化鈰電解質或其它鈣鈦礦型電解質制成的電解質隔膜；其中，氧化鋯電解質中摻雜物的摩爾百分含量為10-30%，氧化鈰電解質中摻雜物的摩爾百分含量為10-50%。