[發明專利]一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310533941.7
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103531823A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 熊岳平;李棟;曲紅麗;樊麗權;王宇威;于超
• 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: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

1.一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料，其特征在于該材料是在GDC納米纖維表面粘附著Ni納米顆粒；其中GDC的化學式為Ce_0.8Gd_0.2O_1.9。

2.根據權利要求1所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料，其特征在于GDC與Ni的質量比為1：（0.3～0.7）。

3.制備如權利要求1所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、依照化學式Ce_0.8Gd_0.2O_1.9，按Ce元素、Gd元素摩爾比為4﹕1的比例分別稱取硝酸鈰、硝酸釓，然后將硝酸鈰、硝酸釓加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌至硝酸鈰、硝酸釓完全溶解，再加入聚乙烯吡咯烷酮攪拌，得到靜電紡絲前驅液，再進行靜電紡絲，得到納米纖維；

二、將納米纖維以2～5℃/min的升溫速率升溫至280～300℃時恒溫燒結2～3h,然后繼續以2～5℃/min的升溫速率升溫至500～1000℃，并且恒溫燒結2～3h，得到一維納米纖維狀GDC材料；

三、將步驟二得到的一維納米纖維狀GDC材料加入到化學鍍鎳溶液中進行化學鍍鎳，得到表面覆蓋Ni的一維納米纖維狀GDC材料；

四、將步驟三得到的表面覆蓋Ni的一維納米纖維狀GDC材料以2℃/min～5℃/min的升溫速率升溫至1200～1400℃，保溫2h，再以2℃/min～5℃/min降溫速率降至室溫，得到一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料。

4.根據權利要求3所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述的化學鍍鎳溶液是按硫酸鎳的濃度為20～25g/L，EDTA二鈉的濃度為10～15g/L，酒石酸鈉的濃度為20～25g/L，質量濃度為80%的水合肼的濃度為80～100ml/L，穩定劑的濃度為0.01～0.04g/L將硫酸鎳、EDTA二鈉、酒石酸鈉、質量濃度為80%的水合肼、穩定劑加入到水中，再用氫氧化鈉調節溶液的pH值為13.65以上得到的，其中穩定劑為鉬酸銨或硫脲。

5.根據權利要求3所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述的化學鍍鎳溶液是按硫酸鎳的濃度為20g/L，EDTA二鈉的濃度為10g/L，酒石酸鈉的濃度為20g/L，質量濃度為80%的水合肼的濃度為100ml/L，鉬酸銨的濃度為0.04g/L將硫酸鎳、EDTA二鈉、酒石酸鈉、質量濃度為80%的水合肼、鉬酸銨加入到水中，再用氫氧化鈉調節溶液的pH值為13.7得到的。

6.根據權利要求3、4或5所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述的化學鍍鎳的鍍覆溫度93～95℃，鍍覆時間為45～50min。

7.根據權利要求3、4或5所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的所述靜電紡絲前驅液中硝酸鈰、硝酸釓總的質量濃度為6～22%，聚乙烯吡咯烷酮的質量濃度為8～12%。

8.根據權利要求3、4或5所述的一維納米纖維基Ni-GDC復合陽極材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的靜電紡絲條件是電壓為18KV，噴射針頭直徑為0.7mm，接收距離為15cm，環境溫度20～30℃，相對濕度≤40%。