[发明专利]一种LSM-YSZ阴极改性的方法

权利要求书

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。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：本方法所合成的阴极为钙钛矿/萤石复合相，其中钙钛矿相通式为：(La_1-xSr_x)MnO₃，记为LSM；其中x取值介于0～0.5；萤石相为氧化钇稳定的氧化锆，记为YSZ，其中氧化钇摩尔含量0.1～20％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所制备的阴极中钙钛矿/萤石相质量比为4:6～6:4。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所选用的络合剂为尿素、甘氨酸、柠檬酸铵或EDTA与柠檬酸混合液中的任一种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：溶液pH可以通过浓氨水调节至pH值8-9或者通过硝酸调节至pH值0-1。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：合成的浸渍溶液相为尖晶石相，尖晶石相通式为：M_yN_3-yO₄，其中M为Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的任意一种，N为Mn、Fe或Co中的任意一种，其中y取值为1～2。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中所述的所加胶的成分为溶解乙基纤维素的松油醇溶液，其中，乙基纤维素含量为1～20wt％，松油醇的纯度为80～99wt％。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中，所述阳极/电解质二合一可以通过流延成型、压延成型或粉体干压成型工艺制备。