[发明专利]铈酸锶基高温质子导体材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料，其特征在于：该材料具有以下化学通式：SrCe_1-x-zSn_xM_zO_3-δ，其中：M为Y或Yb，0＜x≤0.25，0.05≤z≤0.2。

2.如权利要求1所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料，其特征在于：所述M为Y，且0＜x≤0.2，z＝0.1。

3.如权利要求2所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料，其特征在于：x＝0.15～0.2。

4.如权利要求1所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料，其特征在于：所述M为Yb，且0＜x≤0.25，z＝0.05。

5.如权利要求4所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料，其特征在于：x＝0.1～0.15。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料的制备方法，包括以下步骤：

1)以SrCO₃、CeO₂、SnO₂以及Y₂O₃或Yb₂O₃粉末为原料，按照化学式SrCe_1-x-zSn_xM_zO_3-δ的化学计量比配料；

2)将步骤1)中的原料置于球磨罐中以无水乙醇为介质，球磨8～10小时后，烘干，过筛后于1200～1300℃空气气氛下焙烧制得纯钙钛矿结构粉末；

3)将步骤2)得到的纯钙钛矿结构粉末置于球磨罐中以无水乙醇为介质，球磨8～10小时后，加入粘结剂，混合均匀、烘干、过筛、成型，然后进行等静压制备成坯体；

4)将步骤3)得到的坯体脱除粘结剂后，再于1250～1500℃烧结，得到SrCe_1-x-zSn_xM_zO_3-δ材料。

7.如权利要求6所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为PVB，其加入量为步骤2)得到的纯钙钛矿结构粉末重量的1～2％。

8.如权利要求6所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，进行等静压时的压力为150～250MPa。

9.如权利要求6所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，烧结温度为1300-1500℃。

10.如权利要求1-5中任一项所述的Sn⁴⁺掺杂改性的SrCeO₃基高温质子导体材料在氢泵、气体传感器、水蒸汽电解池、燃料电池、气体分离膜或有机合成催化脱氢及加氢的膜反应器中的应用。