[发明专利]中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及电池阴极的制备方法

权利要求书

1.中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，其特征在于中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的组成通式为La_2-XSr_XNiO₄-Ag；其中0＜X＜0.8；Ag的掺杂量为La_2-XSr_XNiO₄质量的3％～10％；La_2-XSr_XNiO₄为K₂NiF₄结构氧化物。

2.根据权利要求1所述的中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，其特征在于0.2＜X＜0.6。

3.根据权利要求1所述的中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，其特征在于X＝0.4。

4.根据权利要求1所述的中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，其特征在于Ag的掺杂量为La_2-XSr_XNiO₄质量的5％～8％。

5.根据权利要求1所述的中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，其特征在于Ag的掺杂量为La_2-XSr_XNiO₄质量的7％。

6.中温固体氧化物燃料电池阴极的制备方法，其特征在于中温固体氧化物燃料电池阴极按以下步骤制备：一、按比例取大于1.815g且小于3.025g的La₂O₃、大于0g且小于0.760g的SrO和0.690gNiO溶解于100mL、浓度为1M的硝酸溶液中，然后放于80±1℃的环境中搅拌6±0.1h，形成均匀透明溶液；二、按甘氨酸与透明溶液中金属离子2∶1的摩尔比向步骤一制备的透明溶液中加入甘氨酸，并搅拌均匀，然后置于110±1℃油浴10～20min形成棕黄色粘稠胶状物，再放入150℃、空气气氛环境中加热至胶状物自燃，得到灰黑色粉末；三、灰黑色粉末在850℃、空气气氛条件下烧结10h，即得到La_2-XSr_XNiO₄；四、将La_2-XSr_XNiO₄用200目筛网过筛，然后按1g La_2-XSr_XNiO₄和1g松油醇的比例将松油醇与粒径小于200目的La_2-XSr_XNiO₄粉末混合，形成墨汁状混合物；五、将电解质陶瓷片依次用80目和200目水砂纸打磨，然后将墨汁状混合物滴加到电解质陶瓷片的表面并采用旋涂法以100r/min的转速得到阴极涂层，之后放入150℃、空气气氛环境中放置24h，再置于500℃、空气气氛条件下烧结8h，然后再放入1000℃、空气气氛环境中烧结4h，形成La_2-XSr_XNiO₄与电解质的阴极组装体；六、将浓度为0.5mol/L的AgNO₃溶液滴加到阴极组装体表面，然后放入500℃、空气气氛条件下烧结3h，即得到中温固体氧化物燃料电池阴极；其中步骤六中AgNO₃的质量为阴极组装体中La_2-XSr_XNiO₄质量的4.722％～15.741％；步骤三制得的La_2-XSr_XNiO₄为K₂NiF₄结构氧化物，0＜X＜0.8。

7.根据权利要求6所述的中温固体氧化物燃料电池阴极的制备方法，其特征在于步骤五中电解质陶瓷片为钆掺杂的氧化铈陶瓷片。

8.根据权利要求6所述的中温固体氧化物燃料电池阴极的制备方法，其特征在于步骤一中按比例取2.420g的La₂O₃、0.380g的SrO和0.690gNiO溶解于硝酸溶液中。

9.根据权利要求6所述的中温固体氧化物燃料电池阴极的制备方法，其特征在于步骤六中AgNO₃的质量为阴极组装体中La_2-XSr_XNiO₄质量的11.019％。