[發明專利]一種提高固體氧化物燃料電池Sm0.5Sr0.5CoO3?δ陰極耐SO2的方法

在審

• 申請號: 201710170735.2
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106887603A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 熊岳平;高克卿;樊麗權;王狀;劉曉天
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: 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

1.一種提高固體氧化物燃料電池Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極耐SO₂的方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、稱取Mg(NO₃)₂·6H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于去離子水中，然后加入甘氨酸，混合均勻，得到Mg/Fe浸漬液；其中Mg(NO₃)₂·6H₂O與Fe(NO₃)₃·9H₂O的摩爾比為1：(0.3～3)，Mg/Fe浸漬液中Mg離子濃度為0.20～0.25mol/L，甘氨酸的濃度為0.40～0.50mol/L；

二、將Mg/Fe浸漬液滴入到固體氧化物燃料電池的納米纖維Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極中并在干燥箱中烘干，然后在高溫爐中500～550℃燒結2～3h，得到耐SO₂的帶有Mg/Fe保護層的Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極。

2.根據權利要求1所述的一種提高固體氧化物燃料電池Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極耐SO₂的方法，其特征在于步驟一中Mg(NO₃)₂·6H₂O與Fe(NO₃)₃·9H₂O的摩爾比為1：(0.4～1)。

3.根據權利要求1或2所述的一種提高固體氧化物燃料電池Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極耐SO₂的方法，其特征在于所述的納米纖維Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極材料的制備方法如下：

一、按照硝酸釤Sm(NO₃)₃·6H₂O、硝酸鍶Sr(NO₃)₂和硝酸鈷Co(NO₃)₃·6H₂O的摩爾比為0.5:0.5:1將硝酸釤Sm(NO₃)₃·6H₂O、硝酸鍶Sr(NO₃)₂和硝酸鈷Co(NO₃)₃·6H₂O加入到到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，持續攪拌直至完全溶解；然后加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，攪拌溶解，得到靜電紡絲前驅液；其中靜電紡絲前驅液中聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的質量百分濃度為8～10％，金屬無機鹽總質量百分濃度為10～12％；

二、將靜電紡絲前驅液注入到5mL的帶有九號平頭無銹鋼針的醫用塑料注射管中，不銹鋼網為接受體，不銹鋼針頭與接受體的距離為10～15cm,室內溫度為25～30℃之間，濕度保持在為20％～30％之間，采用25KV的電壓進行靜電紡絲，得到無紡布；

三、將無紡布在120～150℃真空干燥去除殘余的溶劑后，得到SSC前驅體；最后SSC前驅體在空氣氣氛下，以5～8℃/h升溫速率升溫至800～850℃高溫煅燒2～3h后，得到納米纖維SSC陰極材料。

4.根據權利要求1或2所述的一種提高固體氧化物燃料電池Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極耐SO₂的方法，其特征在于步驟二中納米纖維SSC陰極層與Mg/Fe層的質量比1:(0.5～0.7)。

5.根據權利要求1或2所述的一種提高固體氧化物燃料電池Sm_0.5Sr_0.5CoO_3-δ陰極耐SO₂的方法，其特征在于步驟二中納米纖維SSC陰極層與Mg/Fe層的質量比1:0.6。