[發(fā)明專利]一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910020423.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109742414A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚傳剛;王闖;王雪嬌;陳雙龍;董玉娟;張蓉瑜;鄭會(huì)玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 渤海大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90;H01M4/88
• 代理公司: 深圳匯策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44487
• 代理人: 梁超

1.一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料，其特征在于，所述陰極材料為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為SrTa_xMo_yFe_1-x-yO_3-δ，其中，x為Ta的摻雜量，0<x≤0.15，y為Mo的摻雜量，0<y≤0.15，δ為氧空位的含量，0≤δ≤0.5。

2.權(quán)利要求1所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(a)按照陰極材料化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量比，稱量Sr(NO₃)₂、(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O，并依次溶于去離子水中，混合均勻得到金屬離子前驅(qū)體溶液；

(b)按摩爾比為金屬離子：檸檬酸：乙二胺四乙酸＝1:1.5:1，依次加入檸檬酸和乙二胺四乙酸，得到混合溶液；

(c)將上述混合溶液加熱得到凝膠；

(d)將上述凝膠在電熱絲爐上灼燒，得到黑色前驅(qū)體粉末；

(e)按照陰極材料化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量比，稱量Ta₂O₅并加入到前驅(qū)體粉末中進(jìn)行研磨混合，然后放入馬弗爐中進(jìn)行低溫預(yù)煅燒；

(f)將預(yù)燒后的粉末進(jìn)行研磨，壓片，然后放入馬弗爐中進(jìn)行高溫煅燒；

(g)將高溫煅燒后的樣品進(jìn)行研磨，得到SrTa_xMo_yFe_1-x-yO_3-δ陰極材料粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟(c)中加熱條件為在90-100℃恒溫水浴15～20h。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟(e)中低溫預(yù)煅燒溫度為600-800℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟(f)中高溫煅燒條件為1200℃高溫煅燒8-10h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟(f)中壓片成型壓力為20MPa。

7.權(quán)利要求1所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的應(yīng)用，其特征在于，所述中溫固體氧化物燃料電池陰極材料用于制備中溫固體氧化物燃料電池。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的應(yīng)用，其特征在于，制備中溫固體氧化物燃料電池中的方法為：以SrTa_xMo_yFe_1-x-yO_3-δ作為陰極，以La_0.8Sr_0.2Ga_0.8Mg_0.1O₃作為電解質(zhì)，以NiO和La_0.8Sr_0.2Ga_0.8Mg_0.1O₃的混合物作為陽(yáng)極組成的固體氧化物燃料電池。