[发明专利]一种A位缺位型钙钛矿氧催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种A位缺位型钙钛矿氧催化剂，其特征在于该钙钛矿氧催化剂的组成通式为(A_xA′_1-x)_yBO₃，其中A和A′选自La、Sr、Ba、Pr中的一种，B选自Co、Mn、Ni、Fe、Cr中的一种，0.4≤x≤0.6，0.9≤y≤1。

2.如权利要求1所述的一种A位缺位型钙钛矿氧催化剂，其特征在于：A为La，A′为Sr，B为Co。

3.如权利要求2所述的一种A位缺位型钙钛矿氧催化剂，其特征在于：该钙钛矿氧催化剂的组成通式为(La_0.6Sr_0.4)_0.95CoO₃或者(La_0.5Sr_0.5)_0.9CoO₃。

4.一种A位缺位型钙钛矿氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)按照化学计量比将所需金属的水溶性盐溶解在水中，再加入络合剂并加热搅拌，接着调节溶液pH得到前驱体凝胶；

(b)将前驱体凝胶充分干燥后得到前驱体粉末，对前驱体粉末进行煅烧，得到A位缺位型钙钛矿氧催化剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所需金属的水溶性盐具体为硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴，所述络合剂选自乙酸、柠檬酸、EDTA中的一种或几种。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述络合剂具体为柠檬酸与EDTA的混合物。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所需金属离子的总摩尔数与柠檬酸的摩尔数、EDTA的摩尔之比为1:1-2:1-2。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所得混合溶液加热至70-90℃后磁力搅拌8-10h，接着用氨水调节溶液pH至7-8；步骤(b)中前驱体凝胶在150-220℃下干燥12-16h，然后研磨得到前驱体粉末，前驱体粉末煅烧程序如下：首先以2-4℃/min的升温速率从室温升至500℃，保温2-3h；接着以2-3℃/min的升温速率继续升温至1000-1050℃，保温不超过12h；然后以2-4℃/min的降温速率冷却至500℃，最后随炉冷却至室温。

9.权利要求1-8中A位缺位型钙钛矿氧催化剂用于催化燃料电池阴极氧气还原反应的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，具体应用方法为：将A位缺位型钙钛矿氧催化剂与导电炭按照1:1的质量比混合研磨，再加入适量异丙醇、去离子水和钠离子交换膜溶液，分散均匀后得到催化剂墨水，最后利用该催化剂墨水组装得到燃料电池。