[发明专利]含氢过渡金属氧化物及其制备方法、固态燃料电池

权利要求书

1.一种含氢过渡金属氧化物，其特征在于：所述含氢过渡金属氧化物的结构式为ABO_xH_y，其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素的一种或多种，x的取值范围为1-3，y的取值范围为大于0且小于等于3，所述含氢过渡金属氧化物在20摄氏度到200摄氏度时，离子电导为10^-1-10^-2S·cm^-1，所述含氢过渡金属氧化物的电子电导比离子电导低四个数量级。

2.如权利要求1所述的含氢过渡金属氧化物，其特征在于：x为1-3，y为2.5-3，所述含氢过渡金属氧化物的电子电导为10^-6S·cm^-1。

3.如权利要求1所述的含氢过渡金属氧化物，其特征在于，所述碱土金属元素包括Be、Mg、Ca、Sr和Ba，所述稀土金属元素包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb，所述过渡族金属元素包括Co、Cr、Fe、Mn、Ni、Cu、Ti、Zn、Sc和V。

4.如权利要求1所述的含氢过渡金属氧化物，其特征在于，A为碱土金属元素Ca、Sr和Ba中的一种或者几种的混合物，B为过渡金属元素Co，Fe，Mn中的一种或者几种的混合物。

5.如权利要求1所述的含氢过渡金属氧化物，其特征在于，A为碱土金属元素Sr，B为过渡族金属元素Co，x为1-3，y大于0且小于等于3。

6.一种固态燃料电池，包括阳极、与所述阳极间隔设置的阴极，以及设置于所述阳极和所述阴极之间的固态电解质，其特征在于，所述固态电解质包括如权利要求1-5中任一项所述的含氢过渡金属氧化物。

7.一种如权利要求1-5中任一项所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

S100，提供一种结构式为ABO_x的过渡金属氧化物，其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素中的一种或多种，x大于等于2且小于等于3；

S200，提供金属催化剂，并使所述金属催化剂与所述过渡金属氧化物的表面接触；

S300，将所述过渡金属氧化物与所述金属催化剂放置于含氢反应气体中；

S400，所述含氢反应气体在所述金属催化剂的作用下产生氢自由基，所述氢自由基扩散插入所述过渡金属氧化物中以获得所述含氢过渡金属氧化物。

8.如权利要求7所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述S100包括：

S110，提供基底，所述基底包括陶瓷基底、硅基底、玻璃基底、金属基底或者聚合物基底中的一种；

S120，在所述基底表面沉积形成所述过渡金属氧化物薄膜。

9.如权利要求7所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述S200中的所述金属催化剂为铂或钯。

10.如权利要求7所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述S300包括：

S310，提供反应腔，并将所述过渡金属氧化物与所述金属催化剂放置于所述反应腔中；

S320，向所述反应腔中通入含氢反应气体，使得所述过渡金属氧化物与所述金属催化剂置于所述含氢反应气体氛围中。

11.如权利要求10所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述S320中，所述含氢反应气体为氢气。

12.如权利要求10所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述S320中，所述含氢反应气体为氢气和缓释气体的混合气体，所述缓释气体为氮气或惰性气体。