[发明专利]基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料，其特征在于，该高熵陶瓷材料的分子式为MnCo_x(Ca_yCr_yFe_yNi_yZn_y)O₄，其中，x+5y=2，x为1.7～1.9；所述基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.按MnCo_x(Ca_yCr_yFe_yNi_yZn_y)O₄的化学反应计量比配制金属盐水溶液，然后按预设摩尔比加入络合剂，调节pH值为7～8，加热逐步蒸干水分，得到前驱体；

S2.将步骤S1得到的所述前驱体在800～1000℃高温煅烧1～4 h，得到MnCo_x(Ca_yCr_yFe_yNi_yZn_y)O₄。

2.根据权利要求1所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料，其特征在于，在步骤S1中，所述金属盐水溶液的溶质为(CH₃COO)₂Mn、Co(NO₃)₃、CaCO₃、Cr(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂；所述络合剂为柠檬酸和乙二胺四乙酸。

3.根据权利要求2所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料，其特征在于，所述柠檬酸和乙二胺四乙酸的摩尔比为1.5:1，所述柠檬酸和乙二胺四乙酸与金属盐水溶液中金属离子总摩尔量的比值为1.5:1:1。

4.根据权利要求1所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料，其特征在于，在步骤S1中，所述pH值通过加入氨水调节；所述前驱体是在磁力搅拌器上加热蒸干水分，蒸干后继续加热使其变为凝胶状并逐渐生成前驱体。

5.一种权利要求1至4中任一项所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料的应用，其特征在于，所述高熵陶瓷材料用于燃料电池的阴极材料。

6.根据权利要求5所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料的应用，其特征在于，所述高熵陶瓷材料用于质子导体基固体氧化物燃料电池的阴极材料。

7.根据权利要求6所述的基于尖晶石结构的高熵陶瓷材料的应用，其特征在于，所述高熵陶瓷材料的应用方法为：将所述高熵陶瓷材料与松油醇共混制得阴极浆料，然后涂刷在制好的质子导体基固体氧化物燃料电池的阴极，最后在微波中煅烧，组装得到全电池。