[发明专利]一种低膨胀率中温燃料电池阴极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种低膨胀率中温燃料电池阴极材料的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明首先将聚乙烯醇、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺等物质搅拌混合，再加入四甲基乙二胺，得到改性水凝胶，再将Ba(NO₃)₂、Co(NO₃)₂和Ni(NO₃)₂等物质混合加热后，浓缩，将浓缩液与改性水凝胶混合，得到混合改性凝胶液，接着将其与预处理的猪骨碎料进行混合，煅烧，最后对其进行压制、煅烧，即可得到低膨胀率中温燃料电池阴极材料。本发明制备的低膨胀率中温燃料电池阴极材料膨胀率低，与电解质材料具有较高的匹配性，热膨胀系数低于23.3×10^‑6K^‑1；热稳定性较高，可延长其使用寿命。

主权项

1.一种低膨胀率中温燃料电池阴极材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量25～30份聚乙烯醇、5～10份N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、3～5份磷酸钠和35～40份去离子水置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，制备得前驱体溶液，随后按质量比1:2，将四甲基乙二胺和上述制备的前驱体溶液搅拌混合，在65～80℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得改性水凝胶，备用；（2）按重量份数计，分别称量25～30份Ba(NO3)2，20～25份Co(NO3)2，20～25份Ni(NO3)2、85～90份质量浓度10%氨水溶液和5～10份EDTA置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于65～80℃下水浴加热1～2h；（3）待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加质量浓度12%柠檬酸溶液，待滴加至pH至8.0后，停止滴加并置于65～80℃下旋转蒸发至原体积的1/6，随后收集浓缩液，按质量比1:5，将步骤（1）制备的改性水凝胶与浓缩液搅拌混合，制备得混合改性凝胶液，备用；（4）选取新鲜猪骨，将其洗净并晾干，随后粉碎成猪骨碎块，收集猪骨碎块，随后按质量比1:10，将猪骨碎块与去离子水搅拌混合，再在100～105℃下蒸煮25～30min，随后过滤收集滤渣，在65～80℃下干燥6～8h，得到干燥滤渣；（5）将上述制备得到的干燥滤渣与步骤（3）制备的混合改性凝胶液按质量比1:10搅拌混合，再在200～300W下超声分散10～15min，随后过滤并收集滤饼，将滤饼置于管式炉中，在120～150℃下干燥25～30min，随后按10℃/min升温至880～900℃，保温煅烧1～2h；（6）待保温煅烧完成后，静置冷却至室温，收集煅烧粉末并置于球磨机中碾磨2～3h，收集碾磨粉末，将其置于压片机中，在250～280MPa下压制成片，随后将片材置于石棉网上，在980～1000℃下煅烧8～10h，待煅烧完成后，静置冷却至室温即可制备得一种低膨胀率中温燃料电池阴极材料。