[發明專利]一維SYCO陰極材料及其制備方法和應用該陰極材料制備復合陰極的方法

無效

• 申請號: 201310229492.7
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103326031A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 熊岳平;劉連寶;樊麗權;王宇威;趙力;賈錚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一維SYCO陰極材料，其特征在于一維SYCO陰極材料的化學式為Sr_1-xY_xCoO_3-δ，其中0≤x≤1，結構為一維納米纖維狀。

2.制備如權利要求1所述的一維SYCO陰極材料的制備方法，其特征在于一維SYCO陰極材料的制備方法按下列步驟實現：

一、依照化學式Sr_1-xY_xCoO_3-δ，其中0≤x≤1，按Sr元素、Y元素與Co元素摩爾比為1-x﹕x﹕1分別稱取硝酸鍶、硝酸釔和硝酸鈷，然后將硝酸鍶、硝酸釔和硝酸鈷加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌至硝酸鍶、硝酸釔和硝酸鈷完全溶解，加入聚乙烯吡咯烷酮攪拌得到靜電紡絲前驅液，再經靜電紡絲得到納米纖維；

二、將納米纖維以2℃/min～10℃/min的速度升溫至300°C，恒溫燒結1～2h,然后繼續升溫至700～1000℃，繼續燒結1～2h，得到一維SYCO陰極材料；

其中步驟一靜電紡絲前驅液中硝酸鍶、硝酸釔和硝酸鈷總的質量濃度為5%～20%，聚乙烯吡咯烷酮的質量濃度為6%～15%。

3.根據權利要求2所述的一維SYCO陰極材料的制備方法，其特征在于步驟一所述的靜電紡絲前驅液中硝酸釔、硝酸鍶和硝酸鈷總的質量濃度為15%。

4.根據權利要求2所述的一維SYCO陰極材料的制備方法，其特征在于步驟一靜電紡絲過程是將靜電紡絲前驅液加入到注射器中，使注射器噴頭與高壓電源正極相連，接收裝置與負極連接，采用直徑為0.6～0.8mm的靜電紡絲噴頭，在溫度為20～30℃，濕度為20～35，電壓為10～30kV，接收距離為15cm的條件下進行靜電紡絲。

5.應用如權利要求1所述的一維SYCO陰極材料來制備一維SYCO基復合陰極的方法，其特征在于應用一維SYCO陰極材料制備一維SYCO基復合陰極的方法按下列步驟實現：

一、將過篩后的一維SYCO陰極材料加入到無水乙醇中分散，再加入質量濃度為3%的乙基纖維素的松油醇溶液，攪拌4～8h后得到一維納米纖維狀SYCO陰極漿料；

二、將步驟一得到的一維納米纖維狀SYCO陰極漿料涂覆到電解質上，然后把涂覆在電解質上的一維納米纖維狀SYCO陰極漿料以5℃/min～15℃/min的速度升溫至950～1100℃，燒結0.1～2h后降溫到室溫，得到一維納米纖維狀SYCO陰極骨架；

三、按15～40μL/cm²把電解質前驅液均勻浸漬到一維納米纖維狀SYCO陰極骨架中，然后將浸漬后的一維納米纖維狀SYCO陰極骨架在300～600℃的條件下煅燒1～2h，得到附著電解質的一維納米纖維狀SYCO陰極骨架；

四、重復步驟三至附著電解質的一維納米纖維狀SYCO陰極骨架中一維納米纖維狀SYCO陰極骨架與電解質的質量比至1︰0.1～0.6，然后置于750～800℃的溫度下煅燒1～2h，得到一維SYCO基復合陰極；

其中步驟一所述的一維SYCO陰極材料的化學式為Sr_1-xY_xCoO_3-δ，其中0≤x≤1，結構為一維納米纖維狀。

6.根據權利要求5所述的應用一維SYCO陰極材料制備一維SYCO基復合陰極的方法，其特征在于步驟二涂覆了一維納米纖維狀陰極漿料的電解質以15℃/min的速度升溫至950℃，燒結0.5h。

7.根據權利要求5所述的應用一維SYCO陰極材料制備一維SYCO基復合陰極的方法，其特征在于步驟二所述的電解質為釔摻雜的氧化鋯電解質、鑭摻雜的氧化鈰電解質、釤摻雜的氧化鈰電解質、釓摻雜的氧化鈰電解質、釔摻雜的氧化鈰電解質或鑭鍶鎵鎂電解質。

8.根據權利要求5所述的應用一維SYCO陰極材料制備一維SYCO基復合陰極的方法，其特征在于步驟四重復步驟三至附著電解質的一維納米纖維狀SYCO陰極骨架中一維納米纖維狀SYCO陰極骨架與電解質的質量比至1︰0.3～0.5。