[发明专利]一种LSM-YSZ阴极改性的方法

摘要

本发明提供了一种中低温固体氧化物燃料电池LSM‑YSZ阴极的改性方法。该方法使用溶液浸渍，在LSM‑YSZ电极表面引入尖晶石相纳米颗粒。尖晶石相纳米颗粒可以均匀分散在LSM‑YSZ电极表面，比表面积大，有效增加了阴极氧还原反应三相界面长度。与没有浸渍纳米颗粒的电极相比，浸渍后阴极的氧催化活性显著提高，浸渍后改善了阴极与电解质界面的连接性，并且电池长期运行稳定性较好。

主权项

1.一种LSM‑YSZ阴极改性的方法，其特征在于：具体实施步骤如下：1)将含有LSM钙钛矿相的金属离子硝酸盐粉末按所需化学计量比加入到烧杯中搅拌溶解，溶解后加入金属离子0.5～1.5倍摩尔量的络合剂，使用氨水或硝酸调溶液pH，加热搅拌蒸发溶剂待溶液成透明粘稠状，转移至蒸发皿中加热使其自蔓延燃烧得到钙钛矿相初粉，将初粉转移至马弗炉中，800～1000℃焙烧成钙钛矿相；2)将含有YSZ萤石相的金属离子硝酸盐粉末按所需化学计量比加入到烧杯中搅拌溶解，溶解后加入金属离子0.5～1.5倍摩尔量的络合剂，使用氨水或硝酸调溶液pH，加热搅拌蒸发溶剂待溶液成透明粘稠状，转移至蒸发皿中加热使其自蔓延燃烧得到萤石相初粉，将初粉转移至马弗炉中，800～1000℃焙烧成萤石相；3)将步骤1)得到的钙钛矿相和步骤2)中得到萤石相粉体按所需要的质量比例称重混合后，用研钵研磨均匀，加胶配置成电池阴极浆料；4)将步骤3)中得到的阴极浆料涂覆在阴极/电解质二合一上，从室温升温到800～1100℃，烧结1～10h成电池阴极；5)将含有尖晶石相的金属离子硝酸盐粉体按所需化学计量比加入到烧杯中溶解，溶解后加入金属离子0.5～1.5倍摩尔量的络合剂，使用氨水或硝酸调溶液pH，加热搅拌溶液；6)将步骤5)得到的溶解后澄清透明的溶液定容，配置成0.25～2mol/L溶液A；7)使用微升注射器取3～5μL溶液A浸渍进电池阴极中，所述阴极的面积为0.5～1cm²，将浸渍后的电池于马弗炉中700～900℃焙烧1～2h使浸渍溶液成相。