[發明專利]一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質及制備方法

在審

• 申請號: 201810093141.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108288723A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 陳慶;廖健淞
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1253
• 分類號: H01M8/1253;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，采用稀土氧化物、二氯氧化鋯為原料，氨水為堿性沉淀劑，高溫燒結制得，具體制備方法如下：

（1）稱取30-40質量份稀土氧化物粉體，28-37質量份二氯氧化鋯粉體、100質量份稀硝酸和120質量份氨水備用；

（2）將所述稀土氧化物加入稀硝酸中，不斷攪拌，待完全溶解后，加入二氯氧化鋯粉體，均勻混合，靜置2-3小時，得到混合離子清液；

（3）在保護氣氛下，向所述混合離子清液加入過量氨水，反應30-150分鐘得到共沉淀的稀土鋯凝膠材料，在經過陳化12-20小時，抽濾后將濾渣經過無水乙醇浸泡，球磨機研磨，得到前驅體漿料；

（4）將所述前驅體漿料進行兩段燒結，先低溫預燒，燒結溫度為300-450℃，燒結時間為2-3小時，再升高溫度至1500℃，保溫4小時，自然冷卻至室溫后獲得納米相稀土鋯酸鹽陶瓷粉體。

2.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述稀土氧化物為氧化釓、氧化釤中的一種或兩種，所述二氯氧化鋯為八水二氯氧化鋯或六水二氯氧化鋯粉體。

3.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述稀硝酸的濃度為1-1.5mol/L，所述氨水為氨氣體積濃度在18-25%的氨水。

4.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述攪拌頻率為100-300rpm，攪拌過程中保持溫度不超過45℃，所述球磨機的轉速控制在800-1200rpm，球磨的時間控制在2-5小時。

5.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛氣體為氬氣、氮氣、氦氣氣體中的一種。

6.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述陳化溫度為60-70℃。

7.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，步驟（4）中所述燒結的升溫速度控制為1-3K/min。

8.如權利要求1所述的一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質的制備方法，其特征在于，所述高溫燒結過程中對尾氣進行酸堿中和處理，避免分解產生的氣體污染大氣。

9.一種燃料電池用納米稀土鋯酸鹽電解質，其特征在于，由權利要求1-9任一權項所述的方法制成，所述稀土鋯酸鹽電解質為納米相稀土鋯酸鹽陶瓷粉體，其粒徑為8-20納米，抗彎強度為80-124 MPa，斷裂韌性400-670 MPa。