[发明专利]一种质子传导中温固体氧化物燃料电池电解质及制备方法

摘要

本发明提供了一种质子传导中温固体氧化物燃料电池电解质及制备方法，所述电解质的组成为La_1.85Mo_0.15Ce₂O_7+δ，0.1>δ>0，采用溶胶‑凝胶燃烧法制备一种具备高电导率质子传导中温固体氧化物燃料电池电解质，相对致密度达到99.9%；该电解质在干燥5%H₂和95%Ar混合气氛下700℃时电导率达到0.057S/cm。

主权项

1.一种质子传导中温固体氧化物燃料电池电解质，其特征在于，所述电解质的组成为La1.85Mo0.15Ce2O7+δ，0.1>δ>0；其制备方法包括如下步骤：1）按La1.85Mo0.15Ce2O7+δ，0.1>δ>0，化学计量比称取La(NO3)3、Ce(NO3)3·6H2O、MoO3，并按金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5称取柠檬酸；2）用质量浓度为10%‑15%的稀氨水将MoO3溶解；3）分别在La(NO3)3、Ce(NO3)3·6H2O和柠檬酸中加入蒸馏水溶解；4）将步骤2）和步骤3）所得溶液依次倒入步骤3）的柠檬酸溶液中，并向溶液中逐滴加入质量浓度为15%‑20%的氨水，以调节溶液pH值为7；5）将步骤4）得到的混合溶液放入搅拌器中加热至70℃，然后保持在70℃下连续搅拌，并在搅拌过程中加入氨水，使溶液的pH值保持在7，直至形成凝胶；6）将凝胶移入蒸发皿中，放在电炉上加热，直至发生自蔓延燃烧形成蓬松的氧化物粉末；7）将所得氧化物粉末加热至800±10℃，保温3±0.1小时，然后自然冷却，形成La1.85Mo0.15Ce2O7+δ粉末；8）将所得La1.85Mo0.15Ce2O7+δ粉末放入模具中，在300MPa的压力下，制成圆片，将圆片以每分钟3℃的速度加热到1500±10℃保温5±0.1小时，得到所需要的电解质圆片。