[发明专利]一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料

说明书

本发明公开了一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料，其原料包括：GdBa_ySr_(1‑y)Co₂O₅和Gd_zCe_(1‑z)O₂，其中，y＝0.7，z＝0.9。本发明在中低温端具有良好的电化学性能。

技术领域

本发明涉及中温固体氧化物燃料电池技术领域，尤其涉及一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料。

背景技术

固体氧化物燃料电池(简称SOFC)作为能量直接转换装置，在高操作温度下可以将燃料及氧化剂中的化学能直接转变为电能。传统SOFC过高的操作温度使其对关键部件材料的要求十分苛刻，不仅限制了电池组件材料的选择，增加制造成本，也会造成封装困难等难题，不利于SOFC商业市场化的发展。因此，为了满足商业化发展的需求，发展在中低温端(500-800℃)具有良好电化学性能的中温固体氧化物燃料电池成为关键点。

然而随着工作温度的降低，传统的阴极材料与固态电解质之间界面电阻和阴极的电极极化增大，导致电池性能降低。因此，开发中低温端高性能的阴极材料是促进IT-SOFC发展，实现商业化进展的关键点。目前对中低温端阴极材料的研究主要集中在钙钛矿型氧化物上，主要包括ABO₃型钙钛矿氧化物，LnBaCo₂O_5+δ(LBCO)型双钙钛矿氧化物等。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料，本发明在中低温端具有良好的电化学性能。

本发明提出了一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料，其原料包括：GdBa_ySr_(1-y)Co₂O₅和Gd_zCe_(1-z)O₂，其中，y＝0.7，z＝0.9。

优选地，GdBa_ySr_(1-y)Co₂O₅和Gd_zCe_(1-z)O₂的重量比为7：3。

优选地，所述固体氧化物燃料电池的电解质为Gd_zCe_(1-z)O₂。

优选地，GdBa_ySr_(1-y)Co₂O₅和Gd_zCe_(1-z)O₂均采用溶胶-凝胶法制备。

优选地，溶胶-凝胶法的具体步骤为：按照GdBa_ySr_(1-y)Co₂O₅或Gd_zCe_(1-z)O₂中各金属元素的摩尔比分别称取各金属硝酸盐，然后溶于水，再加入柠檬酸、EDTA的氨水溶液混匀，调节pH＝5.5-6.5，加热至溶液变成凝胶状态，烘干，再加乙醇燃烧去除有机杂质，煅烧即得。

优选地，GdBa_ySr_(1-y)Co₂O₅的煅烧温度为920-970℃，煅烧时间为1.5-2.5h。

优选地，Gd_zCe_(1-z)O₂的煅烧温度为650-750℃，煅烧时间为1.5-2.5h。

优选地，烘干温度为170-190℃，烘干时间为7.5-8.5h。