[发明专利]一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系及其制备方法

权利要求书

1.一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系，其特征是：阴极材料体系：在钡锆钇中掺杂过渡金属离子Co和三价Y离子，提高质子和电子导电能力，构成BaZrO₃质子导体；具有较高的催化活性；BaZrO₃质子导体在含有H₂O或CO₂存在的气氛中化学性能稳定；与电解质材料有良好的相匹配性。

2.一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系的制备方法，其特征是：阴极材料体系的制备方法为：采用Y和Co共掺杂的方式，采用柠檬酸液相合成法制备初始粉体，选择钙钛矿结构BaZrO₃为基体，掺杂Y³⁺提高BaZrO₃的质子电导率，再添加过渡金属元素Co，阴极材料具备电子电导率，随着Co元素的增加电子电导率增加，提高材料的化学稳定性；获得质子和电子混合导体型的阴极材料体系BaZr_0.8-xCo_xY_0.2O_3-δ其中x＝0.2，0.4，0.6。

3.根据权利要求2所述的一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系的制备方法，其特征是：

具体步骤为：

(1)、本发明要制的阴极材料粉体为BaZr_0.8-xCo_xY_0.2O_3-δ其中x＝0.2，0.4，0.6，根据每种元素的摩尔质量计算出所需原料：C₄H₆BaO₄、Zr(NO₃)₄·3H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O的质量；

(2)、称取钴化物Co(NO₃)₂·6H₂O和锆化物Zr(NO₃)₄·3H₂O于一干净烧杯中，加50-100ml蒸馏水，再加10-15ml硝酸，加热，搅拌至溶液澄清；

(3)、称量原料C₄H₆BaO₄，Y(NO₃)₃·6H₂O，及络合剂柠檬酸，乙二胺四乙酸(EDTA)；络合剂摩尔比为金属离子：柠檬酸：EDTA＝1：1：0.8，四种物质全部加入上一烧杯后，加30-50ml氨水，加热，搅拌直至溶液澄清；

(4)、将制备好的澄清溶液放入氧化铝陶瓷锅中加热，搅拌至溶液变粘稠并发生剧烈的自燃烧反应，待冷却后收集，此为初始粉体，最后将初始粉体放入箱式炉中预烧1250℃-5h,制得电池阴极材料粉体。