[发明专利]一种质子陶瓷燃料电池阳极材料、制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途

权利要求书

1.一种钙钛矿材料，其特征在于，其组成通式为ABO_3-δ，具体分子式为：Ba(Zr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1)_1-2xRu_xFe_xO_3-δ，其中x代表Ru、Fe元素位掺杂量，δ为氧空位含量。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿材料，其特征在于，0≤x≤0.03。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿材料，其特征在于，x＝0.03，所述钙钛矿材料的结构式为：Ba(Zr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1)_0.94Ru_0.03Fe_0.03O_3-δ。

4.权利要求1所述的钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照化学计量比依次将Ba(NO₃)₂、Zr(NO₃)₄·5H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O、Yb(NO₃)₃·5H₂O、RuCl₃和Fe(NO₃)₃一同溶解在去离子水中进行加热搅拌均匀，将一定比例的乙二胺四乙酸、一水合柠檬酸和氨水倒入溶液中，调节pH为6-8左右，继续加热搅拌至溶液变为粘稠凝胶状态，干燥后煅烧得到粉体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，干燥条件是150-200℃下1-10h；煅烧条件是：900-1100℃下1-10h，升温速度1-10℃/min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，1:1-3:0.5-1.5。

7.权利要求1所述的钙钛矿材料在用于质子陶瓷氨燃料电池阳极中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，氨燃料电池是指直接氨燃料电池；

阳极采用NiO和Ba(Zr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1)_0.94Ru_0.03Fe_0.03O_3-δ(BZCYYbRF)构成的复合阳极，淀粉作为造孔剂；

复合阳极中NiO和Ba(Zr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1)_0.94Ru_0.03Fe_0.03O_3-δ以及淀粉的质量比为6.5:3.5:1。

9.一种提高采用钙钛矿材料作为正极材料的质子陶瓷氨燃料电池的氨转化率的方法，其特征在于，步骤是：将正极材料在氨气中进行第一次NH₃燃料的还原处理后，依次进行氧化和H₂还原处理，再次进行对氨气的第二次NH₃燃料还原处理，使氨转化率提高。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的氧化处理条件是使用含有O₂的气体在500-1000℃下处理1-5h；所述的H₂还原处理是在H₂中于500-1000℃下处理1-5h。