[发明专利]用锰酸锂与稀土氧化物复合材料制造的单部件低温固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.一种用锰酸锂与稀土氧化物复合材料制造低温固体氧化物燃料电池，其单部件材料是多重复合材料，其特征在于组成为：1、选自Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Zn、Mg、Bi、Al、Zr、Ti、Si或Sn中任何两种或者两种以上元素的金属氧化物，摩尔比例为1-99%；2、进一步加入1—95%的稀土氧化物组成复合材料；3、再进一步加入1—95%的锰酸锂形成多重复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种用锰酸锂与稀土氧化物复合材料制造低温固体氧化物燃料电池，其特征在于多重复合材料制备步骤为：

1）、将选自Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Zn、Mg、Bi、Al、Zr、Ti、Si或Sn中任何两种或者两种以上元素的硝酸盐或可溶于硝酸的化合物,用去离子水配制成离子总浓度在0.01-1.0 M的混合离子溶液；其中各选定离子的摩尔分数在1%-99%之间选择；

2)、加入稀土化合物

在所述步骤1选定元素的混合离子溶液中，按其选定元素总摩尔量的1%-95%加入稀土化合物,该稀土化合物包括稀土的硝酸化合物硝酸铈、硝酸钐或硝酸钇，或各种离子掺杂氧化铈、氧化镧以及工业级混合碳酸稀土，或混合碳酸稀土经800oC煅烧1-10小时所得到的混合稀土氧化物； 

3）、进一步和锰酸锂制备多重复合材料

干法直接混合

将上述制备的离子导电的金属氧化物-稀土氧化物复合材料混合溶液烧干,得到微细粉和锰酸锂按照不同的重量比在1-95%之间称量；加入溶剂酒精或丙酮后，两种直接进行混合，用球磨机研磨24小时，得到含金属氧化物-稀土氧化物-锰酸锂的多重复合材料；

或者湿法混合

将锰酸锂按照不同的重量在1-95oC之间称量，加入上述制备的离子导电金属氧化物-稀土氧化物复合材料混合溶液中，在90oC加热进行充分的搅拌，得到的混合锰酸锂和稀土复合氧化物的糊状溶液，搅拌均匀后，烧干得到微细粉；将所得的微细粉在500-850oC烧结1-20小时，即获得含金属氧化物-稀土氧化物-锰酸锂的多重复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种用锰酸锂与稀土氧化物复合材料制造低温固体氧化物燃料电池，其特征在于多重复合材料制备步骤3的湿法混合中，所述燃烧过程分步进行，即,将粘稠的凝胶放在马夫炉中加热至300-500oC,料体燃烧去除可燃物质，得到蓬松的微细粉体；继续加热到500-850oC,烧结1－20小时，即获得含金属氧化物-稀土氧化物-锰酸锂的多重复合材料。

4.根据权利要求2得到的含金属氧化物-稀土氧化物-锰酸锂的多重复合材料用于无电解质隔膜燃料电池的单部件材料，或者三部件阳极、电解质、阴极燃料电池的阳极和阴极材料。