[發(fā)明專利]原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極、電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010414887.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN111584890B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李矜;趙麗;吳聰聰;董兵海;王世敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90;H01M4/86;H01M4/88;H01M8/1246;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 曹葆青;廖盈春

1.一種原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極，其特征在于，其包括的活性材料為核殼結(jié)構(gòu)，核體為L(zhǎng)a_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ，殼層為A位缺位的鈣鈦礦材料La_1-xCoO_3-δ，A位缺位的鈣鈦礦材料La_1-xCoO_3-δ致密包覆在La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ表面，其中，0＜x≤0.1，δ為使化合物保持電中性的值，

活性材料的核體與殼層間原位形成有La_1-xSr_yCoO_3-δ界面過(guò)渡層，A位缺位的鈣鈦礦材料La_1-xCoO_3-δ吸收一部分Sr元素至La_1-xCoO_3-δ的缺位晶格中并使其成為穩(wěn)定的晶格Sr，其中，0＜x≤0.1，0＜y≤x，δ為使化合物保持電中性的值。

2.如權(quán)利要求1所述的原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極，其特征在于，核殼結(jié)構(gòu)陰極由內(nèi)至外呈LSCF、LSC、LC的元素梯度分布，核殼結(jié)構(gòu)陰極由內(nèi)至外的氧空位濃度亦呈梯度式分布，各層氧空位濃度大小分布形式為L(zhǎng)SCF＞LSC＞LC，以該濃度梯度形成陰極氧離子傳導(dǎo)的驅(qū)動(dòng)力，最終起到優(yōu)化陰極的氧離子傳導(dǎo)過(guò)程的作用，

其中，LSCF是指La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ，

LSC是指La_1-xSr_yCoO_3-δ，

LC是指A位缺位的鈣鈦礦材料La_1-xCoO_3-δ。

3.一種固體氧化物燃料電池，其特征在于，其包括如權(quán)利要求1-2之一所述陰極。

4.制備如權(quán)利要求1-2之一所述原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極的方法，其特征在于，其包括LSCF粉末制備步驟和LC殼層覆膜步驟，其中，所述LC殼層覆膜步驟具體為：

首先，將化學(xué)計(jì)量比的含鑭和鈷的金屬硝酸鹽溶于溶劑中，獲得第一溶液，將設(shè)定量的聚乙烯吡咯烷酮與甘氨酸加入溶劑中配置成第二溶液，

接著，緩慢混合第一溶液和第二溶液，并攪拌均勻作為鑭鈷浸漬液，

隨后，將鑭鈷浸漬液注入LSCF骨架上，并將注入有浸漬液的LSCF骨架置于負(fù)壓環(huán)境中處理10min～50min，

伴隨地，負(fù)載于LSCF骨架表面的浸漬液于電池測(cè)試的升溫過(guò)程中原位成相，從而能省略預(yù)先進(jìn)行煅燒處理的步驟。

5.制備如權(quán)利要求4所述原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極的方法，其特征在于，其包括LSCF粉末制備步驟和LC殼層覆膜步驟，其中，所述LC殼層覆膜步驟中，將注入有浸漬液的LSCF骨架置于負(fù)壓環(huán)境中處理20min～40min。

6.如權(quán)利要求5所述的制備原位自穩(wěn)定式固體氧化物燃料電池陰極的方法，其特征在于，所述負(fù)壓環(huán)境是指小于等于-8Mpa。