[發明專利]一種用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料及制備方法

在審

• 申請號: 201810154958.4
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108455980A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 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: C04B35/16
• 分類號: C04B35/16;C04B35/44;C04B35/50;C04B35/622;H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90
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1.一種用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、稱量：稱取金屬A的氧化物和金屬B的氧化物，保證A與B的摩爾比為1:0.9～1，其中，A為La或Sr，B為Si、Al或Co；

b、陶瓷前驅體的制備：將金屬A的氧化物和金屬B的氧化物混合后，加入五氧化二釩和助劑，混合球磨，使其粒徑小于50微米，然后在有氧氣氛下300～500℃下煅燒4～8h，得到含有大量氣孔的陶瓷前驅體；其中，五氧化二釩的加入量為金屬A的氧化物和金屬B的氧化物重量和的10～20%；助劑的加入量為五氧化二釩重量的30～50%；

c、壓片：將陶瓷前驅體放入壓片機中，在200～400MPa下壓制成型，得到片狀材料；

d、低溫等離子燒結：將片狀材料在氫氣和硼烷的混合氣源下進行等離子燒結，得到燒結體；所述氫氣和硼烷的混合氣源中，氫氣和硼烷的體積比為1:2～8；

e、洗滌干燥：將燒結體置于水中，超聲洗滌5～20min，然后取出，干燥，得到用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料。

2.根據權利要求1所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，所述有氧氣氛為空氣氣氛。

3.根據權利要求1或2所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，于400℃下煅燒7h。

4.根據權利要求1所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，五氧化二釩的加入量為金屬A的氧化物和金屬B的氧化物重量和的18%；助劑的加入量為五氧化二釩重量的40%。

5.根據權利要求1或4所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，所述助劑為淀粉、甘油、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、乙基纖維素中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：d步驟中，所述氫氣和硼烷的混合氣源中，氫氣和硼烷的體積比為1:6。

7.根據權利要求1所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：d步驟中，所述等離子燒結的溫度為600～800℃。

8.根據權利要求1所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法，其特征在于：e步驟中，所述干燥為100～150℃烘干5～10h；優選所述干燥為120℃烘干8h。

9.權利要求1～8任一項所述的用于燃料電池的釩硼共摻雜的陰極材料的制備方法制備得到的陰極材料。