[发明专利]氧离子传导中温固体氧化物燃料电池电解质的制备方法

权利要求书

1.一种氧离子传导中温固体氧化物燃料电池电解质的制备方法，其特征在于：所述电解质的化学式为Sr_0.8K_0.2Si_0.5Ge_0.5O_2.9，其制备方法具体包括以下步骤：

（一）Sr_0.8K_0.2Si_0.5Ge_0.5O_2.9的制备：

1）按Sr_0.8K_0.2Si_0.5Ge_0.5O_2.9化学计量比称取Sr(NO₃)₂、KNO₃、正硅酸四乙酯和GeO₂，并按金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5称取柠檬酸；

2）将正硅酸四乙酯溶于无水乙醇；

3）将GeO₂加入蒸馏水中，在100℃油浴条件下搅拌并冷凝回流2h；

4）将Sr(NO₃)₂和KNO₃加入蒸馏水溶解形成硝酸盐溶液，将柠檬酸加入蒸馏水溶解形成柠檬酸溶液；

5）将步骤2）所得溶液缓慢倒入步骤3）所得溶液中，搅拌30min，然后缓慢滴入步骤4）所得硝酸盐溶液，再滴入柠檬酸溶液，并向溶液中逐滴加入氨水，以调节溶液pH值为7；

6）将步骤5）得到的混合溶液放入磁力搅拌器中加热至70℃，然后保持在70℃下连续搅拌，并在搅拌过程中加入氨水，使溶液的pH值保持在7，直至形成凝胶；

7）将凝胶移入蒸发皿中，放在电炉上加热，直至发生自蔓延燃烧形成蓬松的氧化物粉末；

8）将所得氧化物粉末加热至600±10℃保温1±0.1小时以消除残留有机物，然后在1000±10℃保温10±0.1小时，自然冷却，形成Sr_0.8K_0.2Si_0.5Ge_0.5O_2.9粉末；

（二）中温固体氧化物燃料电池电解质的制备：

将步骤（一）所得Sr_0.8K_0.2Si_0.5Ge_0.5O_2.9粉末放入模具中，在200MPa的压力下，压制成圆片，将圆片以每分钟3℃的速度加热到1050±10℃保温10±0.1小时，得到所需要的电解质圆片。

2.根据权利要求1所述的一种氧离子传导中温固体氧化物燃料电池电解质的制备方法，其特征在于：步骤（5）和步骤（6）所述的氨水的质量浓度为15%-20%。

3.根据权利要求1所述的一种氧离子传导中温固体氧化物燃料电池电解质的制备方法，其特征在于：步骤2）中正硅酸四乙酯和无水乙醇的体积比为1:3。