[发明专利]一种铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料，其特征在于，具有式I通式：

La_1-x-zM1_xBi_zCr_1-yM2_yO_3-δ 式I；

其中，M1为碱土金属，M2为过渡金属；0＜x＜1.0，0＜y＜1.0，z为Bi的掺杂量，δ为氧空位的含量。

2.根据权利要求1所述的铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料，其特征在于，M1为Sr、Ba或Ca，M2为Fe、Mn、Ti、V、Mo、Nb、Co、Ni、Cu或Zn。

3.根据权利要求1或2所述的铋掺杂的固体氧化物电池燃料极材料，其特征在于，0＜z≤0.5。

4.如权利要求1～3中任一项所述的铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料的制备方法，其特征在于，所述铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料采用固相法、溶胶-凝胶法或柠檬酸盐燃烧法制备。

5.如权利要求1～3中任一项所述的铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料在固体氧化物燃料电池或固体氧化物电解电池中的应用。

6.一种固体氧化物电池，包括电解质、空气极和燃料极，其特征在于，所述燃料极包括：1～100wt％的权利要求1～3中任一项所述的铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料和0～99wt％的第一电解质添加剂。

7.根据权利要求6所述的固体氧化物电池，其特征在于，所述空气极包括：1～100wt％的空气极氧化物和0～99wt％的第二电解质添加剂。

8.根据权利要求6或7所述的固体氧化物电池，其特征在于，所述电解质由电解质材料组成，所述第一电解质添加剂、第二电解质添加剂和电解质材料独立地选自掺杂镓酸镧、掺杂氧化铈和稳定氧化锆中的一种或多种。

9.一种固体氧化物电池的制备方法，包括以下步骤：

采用干压法将电解质材料进行压制，然后烧结，得到片状的电解质；

将燃料极浆料和空气极浆料涂覆在所述电解质上，经热处理形成电极，得到对称的单电池或非对称的单电池；

所述燃料极浆料包括权利要求1～3中任一项所述的铋掺杂固体氧化物电池燃料极材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述电解质烧结的温度为1200～1500℃，所述电解质烧结的时间为5～10小时；所述电极的制备采用丝网印刷的方式；所述电极热处理的温度为900～1100℃，时间为1～5小时。