[发明专利]一种尖晶石型氧化物及其制备方法和在固体氧化物氨燃料电池中的应用

权利要求书

1.一种尖晶石型氧化物，其特征在于：所述尖晶石型氧化物的化学式为Ni(Mn_1-xMg_x)₂O_4+δ，其中，0＜x≤0.4，0＜δ＜1。

2.一种如权利要求1所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）根据化学计量比分别称取0-8.21 g Mg (NO₃)₂ • 6H₂O、9.49-15.82 g MnCl₂ •4H₂O、9-11 g C₄H₆NiO₄ • 6H₂O，将其溶解于100-200 mL去离子水中，得到盐溶液；

2）将所得盐溶液加入少量氧化剂，放入磁力搅拌器中充分搅拌60-90 min，得到的溶液标记为A；

3）称取25.22-50.44 g有机酸，将其溶解于50-100 mL去离子水中，然后有机酸与溶液A按一定比例进行混合，在搅拌条件下，放入60-100 ℃水浴中加热10-30 min，得到的溶液标记为B；

4）采用沉淀剂调节溶液B的pH后，于60-100 ℃水浴锅内搅拌反应5-8 h，得到前驱体湿凝胶；

5）将所得前驱体湿凝胶置于烘箱中，100-180 ℃加热10-24 h后，经程序升温焙烧，得到尖晶石型氧化物。

3.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述氧化剂为双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠或次氯酸中的一种或多种；磁力搅拌器的转速为300-500r/min。

4.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述有机酸为柠檬酸、月桂酸、硬脂酸或油酸中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述有机酸与阳离子的摩尔比为 (1-2) : 1。

6.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素或氨水中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤4）中搅拌器的转速为600-1000 r/min。

8.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤4）调节后溶液的pH值为6-8。

9.根据权利要求2所述的尖晶石型氧化物的制备方法，其特征在于：步骤5）中所述程序升温具体为：以0.5-2 ℃/min 的速率升温至300 ℃，焙烧0.5-1 h，然后以1-4 ℃/min 的速率升温至600 ℃，焙烧2-4 h，再以2-10 ℃/min的速率降至室温。

10.一种如权利要求1所述的尖晶石型氧化物在固体氧化物氨燃料电池中的应用，其特征在于：将所得尖晶石型氧化物与乙基纤维素和α-松油醇球磨混合，制得阴极浆料，并以NiO/YSZ为阳极和以YSZ为固体电解质，制成固体氧化物氨燃料电池片。