[发明专利]用于低温固体氧化物燃料电池的锌掺杂氧化铈－无机盐复合电解质

摘要

用于低温固体氧化物燃料电池的锌掺杂氧化铈－无机盐复合电解质，属于固体氧化物燃料电池领域。为了提供成本低廉、制备简便、在低温下具有良好输出性能的SOFC的新型复合电解质材料，本发明公开了一种锌掺杂氧化铈－无机盐复合电解质，它是通过采用直接低温合成的锌掺杂的氧化铈与无机盐混合，经热处理后形成的两相或多相复合材料。本发明的优点是：原料及制备成本低廉，合成工艺简单，离子导电性良好。采用锌掺杂的氧化铈－无机盐复合电解质材料的燃料电池输出性能良好，在600℃电池的开路电压达到1.02V，输出功率达到600mWcm^－2以上。

主权项

1.一种用于低温固体氧化物燃料电池的锌掺杂氧化铈-无机盐复合电解质，其特征在于，所述锌掺杂氧化铈-无机盐复合电解质是通过下述两步制备得到的：第一步，以硝酸铈和硝酸锌为原料，或以氯化铈和氯化锌为原料，配成符合Ce1-xZnxO2-x化学计量比的金属离子混合溶液，x的取值范围在0.1-0.5之间；然后加入碱性溶液形成氢氧化物溶胶，溶液的pH值维持在8-10，再加入过氧化氢溶液，使氢氧化物转变成氧化物，溶液的最终pH值调整至6-7，洗涤过滤，在80-100℃干燥过夜，研磨均匀得到锌掺杂的氧化铈粉体；第二步，将上述锌掺杂的氧化铈与无机盐用常规方法混合，所述无机盐含量在10-45wt％，在500-800℃热处理0.5-3小时，直接从炉中取出，冷却至室温，研磨均匀得到所述的复合电解质；其中所述的无机盐为碱金属或碱土金属的碳酸盐、碱金属或碱土金属的硫酸盐、碱金属或锌的磷酸盐、碱金属或碱土金属的氯化物及其复合盐。