[发明专利]含有钙钛矿型结构氧化物的复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种含有钙钛矿型结构氧化物的复合材料，所述复合材料包含以复合材料的重量计20%~99.99%的钙钛矿型结构氧化物和以复合材料的重量计0.01%~80%的氧离子导体氧化物；其中，

所述钙钛矿型结构氧化物的化学式为：

Ln_1-xSr_xCoO_3-δ或Ln_1-xSr_xCo_1-yM_yO_3-δ；

其中，Ln为选自Y，Ho，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm和Yb的一种或多种原子；

M为选自Mn，Fe，Ni，Cu和Zn的一种或多种原子；

x，y和δ为摩尔分数，并且0.01≤x≤0.99，0.01≤y≤1，0≤δ≤0.5。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，以复合材料的重量计，所述钙钛矿型结构氧化物的量为70%~99%，所述氧离子导体氧化物的量为1%~30%。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中，所述钙钛矿型结构氧化物为原子有序的氧缺陷型化合物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料，其中，所述钙钛矿型结构氧化物为颗粒状粉末、一维纳米粉末或介孔材料；

优选地，所述一维纳米粉末为纳米棒、纳米管、纳米纤维或纳米线；

优选地，所述钙钛矿型结构氧化物的尺寸为1nm~100μm，更优选地，所述钙钛矿型结构氧化物的尺寸为2nm~20μm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合材料，其中，所述氧离子导体氧化物为选自钐掺杂的氧化铈、钆掺杂的氧化铈、氧化钇稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆以及锶和镁掺杂的镓酸镧中的一种或多种，优选为钐掺杂的氧化铈和/或钆掺杂的氧化铈；

优选地，所述氧离子导体氧化物的化学式为Sm₀₂Ce₀₈O₁₉，Gd₀₂Ce₀₈O₁₉，(Sc₂O₃)₀₁(ZrO₂)₀₉或La₀₈Sr₀₂Ga₀₈₃Mg₀₁₇O₂₈₁₅。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料中氧离子导体氧化物的颗粒大小为1~500nm，优选为1~80nm。

7.权利要求1至6中任一项所述的含有钙钛矿型结构氧化物的复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将化学计量比的硝酸锶、Ln的硝酸盐和硝酸钴溶解在水中，选择性地溶解M的硝酸盐，制得溶液；

优选地，硝酸锶的浓度为0.05~0.2mol/L；

（2）向步骤（1）制得的溶液中加入乙二醇和柠檬酸，其中，乙二醇和柠檬酸与溶液中金属离子的摩尔比为0.1~8.2:1，然后在60~100℃下搅拌，制得凝胶；

（3）将步骤（2）制得的凝胶烘干，制得钙钛矿型结构氧化物的前驱体；

优选地，所述凝胶在180~300℃的温度下烘干；

（4）将步骤（3）制得的前驱体研磨，压片，于800~1200℃下烧结，重复研磨、压片和烧结操作，直至检测无杂相，制得钙钛矿型结构氧化物；

（5）采用球磨或机械研磨的方式将步骤（4）制得的钙钛矿型结构氧化物与所述离子导体氧化物混合均匀，制得复合材料。