[發明專利]一種對稱固體氧化物燃料電池電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910975141.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110797542B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 趙海雷;張旸;杜志鴻;張敏;李媛媛
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;C01G45/00;C01G49/00;C01G51/00;C01G53/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種對稱固體氧化物燃料電池電極材料，其特征在于：電極材料為A位層狀鈣鈦礦型AA’B₂O_5+δ電極材料，可同時用于固體氧化物燃料電池陰陽極，在工作條件下運行一段時間后，陽極原位析出B位摻雜元素M的納米金屬顆粒，陰極原位析出B位摻雜元素M的納米金屬氧化物顆粒，所述的電極材料分子式為：(LnBa)_(2-x)/2Mn_2-yM_yO_5+δ，其中Ln = Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho中的一種或多種，M = Fe、Co、Ni、Cu中的一種或多種，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0≤δ≤1。

2.如權利要求1所述的對稱固體氧化物燃料電池電極材料的制備方法，其特征在于所述電極材料的制備步驟如下：

a、按照(LnBa)_(2-x)/2Mn_2-yM_yO_5+δ化學計量比，Ln = Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho中的一種或多種，M = Fe、Co、Ni、Cu中的一種或多種，將Y₂O₃、La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Tb₄O₇、Ho₂O₃中的一種或多種、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O中的一種或多種、Ba(NO₃)₂、C₄H₆MnO₄·4H₂O分別溶于去離子水中混合均勻；然后以金屬離子和檸檬酸摩爾比為1：2加入檸檬酸，以金屬離子和EDTA摩爾比1:1加入EDTA，并不斷攪拌得到均勻溶液，用氨水調節溶液pH值為3-8，于50-100 °C水浴得到均勻溶膠；

b、將溶膠于烘箱中50-100 °C保溫得干凝膠，之后于200-300 °C加熱直至自燃燒形成蓬松的(LnBa)_(2-x)/2Mn_2-yM_yO_5+δ前驅體粉末；

c、將前驅體粉末研磨，放入高溫爐中進行熱處理，溫度為800-1200 °C，保溫時間為4-12 h，使其中的有機物充分分解，隨后在溫度為700-1100 °C的氬氣中煅燒5-20 h。