[发明专利]固体氧化物电解池阴极材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.Sr₂Fe_1-xB²_xB'O₆材料在制备固体氧化物电解池阴极材料中的用途，

其中，B²、B'为过渡金属元素，x为相对掺杂量，且0≤x≤1。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，B²为选自Mn和Sc的任意一种，B'为选自Re、Sb、Tc、Mo、W、Nb、Ta中的任意一种，

优选地，B²为选自Mn和Sc的任意一种，B'为选自Re、Sb、Tc、Mo、W、Nb、Ta中的任意一种，

更优选地，B²为选自Mn和Sc的任意一种，B'为选自Mo、Nb中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，

B²为Mn，B'为选自Mo、Nb中的任意一种，

优选地，B²为Mn，B'为Nb，

任选地，0≤x≤0.2。

4.一种固体氧化物电解池阴极材料，其特征在于，具有如式1所示的组成：

Sr₂Fe_1-xB²_xB'O₆ 式1

其中，B²、B'为过渡金属元素，x为相对掺杂量，且0≤x≤1。

5.根据权利要求4所述的固体氧化物电解池阴极材料，其特征在于，B²为选自Mn和Sc的任意一种，B'为选自Re、Sb、Tc、Mo、W、Nb、Ta中的任意一种，

优选地，所述固体氧化物电解池阴极材料具有如式2所示的组成：

Sr₂Fe_1-x(Mn,Sc)_x(Mo,Nb)O₆ 式2。

6.根据权利要求5所述的固体氧化物电解池阴极材料，其特征在于，具有如式3所示的组成：

Sr₂Fe_1-xMn_x(Mo,Nb)O₆ 式3，

优选地，具有如式4所示的组成：

Sr₂Fe_1-xMn_xNbO₆ 式4。

7.根据权利要求6所述的固体氧化物电解池阴极材料，其特征在于，0≤x≤0.2。

8.一种制备权利要求4-7任一项所述的固体氧化物电解池阴极材料的方法，其特征在于，包括：

将原料和有机溶剂加入球磨罐中，混合球磨24小时，以便获得球磨浆料，其中，所述原料为Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、MnO₂和Nb₂O₅的组合，Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、MnO₂和Mo₂O₅的组合，或Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、Sc₂O₃和Mo₂O₅的组合；

于40-60摄氏度下，将所述球磨浆料进行烘干，以便获得经过烘干的球磨浆料；

于1150-1250摄氏度下，将所述经过烘干的球磨浆料煅烧12-24小时，以便获得固体氧化物电解池阴极材料，

任选地，将所述经过烘干的球磨浆料煅烧之前，将所述经过烘干的球磨浆料进行过筛处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、MnO₂和Nb₂O₅按摩尔比为4：x：y：1的比例加入球磨罐中，其中，x＝0.8-1，y＝0-0.4，且x×2+y＝2，

将Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、MnO₂和Mo₂O₅按摩尔比为4：x₁：y₁：1的比例加入球磨罐中，其中，x₁＝0.8-1，y₁＝0-0.4，且x₁×2+y₁＝2，

将Sr(CO₃)₂、Fe₂O₃、Sc₂O₃和Mo₂O₅按摩尔比为4：x₂：y₂：1的比例加入球磨罐中，其中，x₂＝0.8-1，y₂＝0-0.2，且x₂+y₂＝1。