[發明專利]一種低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用

在審

• 申請號: 201610284966.1
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105720275A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 周青軍;楊磊;葉豐明;成業
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用，其特征在于，所述的方法包括如下步驟：

(1)稱量：按照材料的化學計量比，分別稱取Tb₄O₇，BaCO₃，CaCO₃，In₂O₃，Co₃O₄和Ga₂O₃；

(2)球磨：將步驟(1)所稱物料放入瑪瑙球磨罐中，使用瑪瑙球作為研磨介質，無水乙醇作為分散劑，通過球磨機球磨10h，之后將混合均勻的漿料干燥；

(3)煅燒：將步驟(2)干燥后的粉體經過壓片成型，在1000℃條件下空氣中煅燒12h，之后再以無水乙醇為研磨介質將碾碎研磨后的粉體壓制成型在1200℃高溫煅燒24h，最后由1200℃緩慢降溫到900℃，在900℃保溫6h后緩慢降溫到室溫獲得所需陰極材料；

(4)穩定性測試：將得到的陰極粉體分別在600℃，700℃，800℃，950℃分別煅燒72h用于材料的穩定性測試；

(5)對稱電池制備：將得到陰極粉體通過絲網印刷法均勻對稱的涂在致密的La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ(LSGM)電解質片的兩側，經過950℃煅燒2h獲得用于阻抗測試的對稱電池；

(6)電導率與熱膨脹測試：將步驟(3)獲得的圓片采用直流四端法測試材料的高溫電導率，將步驟(3)獲得的圓柱用于測試材料的熱膨脹系數。

2.如權利要求1所述低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用，其特征在于步驟(1)中所用化學成分為：TbBaCo_3.2Ga_0.8O_7+δ，Tb_0.5Ca_0.5BaCo_3.2Ga_0.8O_7+δ，Tb_0.5In_0.5BaCo_3.2Ga_0.8O_7+δ，Tb_0.5Ca_0.4In_0.1BaCo_3.2Ga_0.8O_7+δ。

3.如權利要求1所述低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用，其特征在于步驟(3)中的合成溫度為1200℃煅燒24h，900℃保溫6h。

4.如權利要求1所述低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用，其特征在于步驟(4)中溫度分別為600℃，700℃，800℃，950℃分別煅燒72h。

5.如權利要求1所述低熱膨脹系數固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備和應用，其特征在于步驟(5)中的電解質為La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ，對稱電極制備溫度為950℃保溫2h。