[发明专利]La1.8 在审
| 申请号： | 202010208229.X | 申请日： | 2020-03-23 |
| 公开（公告）号： | CN111403753A | 公开（公告）日： | 2020-07-10 |
| 发明（设计）人： | 徐庆;郭金虎;黄端平;解肖斌;张枫 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/86 | 分类号： | H01M4/86;H01M4/90;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 崔友明 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | la base sub 1.8 | ||
本发明涉及一种La1.8Sr0.2NiO4+δ‑Ce0.8Sm0.2O1.9复合体系阴极粉体的制备方法。首先按照La1.8Sr0.2NiO4+δ和Ce0.8Sm0.2O1.9的化学计量比，以镧源、锶源、镍源、氨基多羧酸、铈源、钐源、尿素和水为原料分别配制两种弱碱性前驱体溶液，接着将这两种前驱体溶液按比例混合加热得到溶胶，再将溶胶快速干燥得到固态前驱物，最后将固态前驱物研磨后进行热处理即得目标粉体。本发明方法具有工艺简单易行、制备温度低等优点，得到的复合体系粉体中各组分混合均匀、颗粒细小，可用于制作中温固体氧化物燃料电池的阴极，测试表明该阴极具有较低的极化电阻。
技术领域
本发明涉及无机材料技术领域，具体涉及一种化学表达式为La1.8Sr0.2NiO4+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9的复合体系阴极粉体材料及其制备方法。
背景技术
固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，SOFC)是一种能够将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的能源转换装置。SOFC基本组成包括阳极、阴极和电解质，其中阴极的主要功能是催化阴极表面的氧还原反应和收集电流，SOFC阴极材料对于SOFC的性能具有重要影响。
如何将SOFC的工作温度降低至中温范围(600-800℃)是SOFC技术的主要发展方向。K2NiF4结构(A2BO4)的La2NiO4+δ离子-电子混合导体是一种中温SOFC阴极的新型候选材料，这种材料能够在较宽的氧分压范围(10-13-102Pa)和温度范围内保持结构稳定，在600-800℃温度范围内具有较高的氧表面交换系数和扩散系数以及适中的热膨胀系数(其在室温至1000℃的平均热膨胀系数约为13×10-6K-1，能够与中温SOFC的电解质材料的热膨胀系数相匹配)。这些优良的性能使得La2NiO4+δ有望用于中温SOFC阴极。
目前La2NiO4+δ材料存在的主要不足是对氧还原反应的电催化活性和电导率不够高，其800℃的极化电阻约为0.40Ω·cm2，电导率约为70S·cm-1。采用Sr2+取代La2NiO4+δ中的部分A位La3+离子，在一定程度上可以提高La2NiO4+δ的导电性能，例如La1.8Sr0.2NiO4+δ在800℃的电导率升高至100S·cm-1以上，达到了SOFC对阴极材料的导电性能要求。然而，Sr2+的A位取代在改善La2NiO4+δ材料对氧还原反应的电催化活性方面未取得明显成效，La1.8Sr0.2NiO4+δ的极化电阻与La2NiO4+δ的极化电阻基本相当。
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