[发明专利]Yb和Y共同掺杂锆铈酸钡复相结构质子导体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Yb和Y共同掺杂锆铈酸钡复相结构质子导体，其特征是：取锆酸钡与铈酸钡摩尔比分别为(8～6)∶(2～4)，以锆酸钡和铈酸钡为基体，掺杂5～20％摩尔Yb₂O₃和5～20％摩尔Y₂O₃，然后外加1～10％摩尔ZnO和3～30％摩尔Na₂SO₄或3～30％摩尔K₂CO₃，其中ZnO为烧结助剂，Na₂SO₄作为液相烧结助剂，同时Na₂SO₄或K₂CO₃具有质子导电性；复相结构质子导体电导率达到10^-2S/cm以上。

2.如权利要求1所述复相结构质子导体的制备方法，其特征是将BaCO₃∶(ZrO₂+CeO₂)∶Y₂O₃∶Yb₂O₃为1∶1∶0.05～0.20∶0.05～0.20摩尔配料，以无水乙醇为介质球磨混合，经干燥、研磨、过筛后在1100～1500℃煅烧3～10小时得到Yb和Y共同掺杂基体材料；以基体材料为基准，外加1～10％摩尔的ZnO和3～30％摩尔Na₂SO₄或3～30％摩尔K₂CO₃，球磨混合2～8小时；混合粉末经干燥、研磨、过筛后装入模具50～100MPa干压成型，再经过150～300MPa等静压得到试样，然后在1200～1600℃在空气气氛中烧结1～10小时，升温速率2～10℃/分钟，然后自然冷却至室温，制得Yb和Y共同掺杂锆铈酸钡复相结构质子导体材料。

3.如权利要求2所述复相结构质子导体的制备方法，其特征是将试样埋在复相结构质子导体电解质粉体中进行烧结，以抑制试样中无机盐Na₂SO₄或K₂CO₃的分解或挥发，提高致密度。