[发明专利]一种高性能钙钛矿阳极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201711286781.5 申请日: 2017-12-07
公开(公告)号: CN107935062B 公开(公告)日: 2019-07-02
发明(设计)人: 齐锦刚;乔思凡;张迪;王冰;赵作福;刘亮 申请(专利权)人: 辽宁工业大学
主分类号: C01G53/00 分类号: C01G53/00;H01M4/90
代理公司: 锦州辽西专利事务所(普通合伙) 21225 代理人: 王佳佳
地址: 121000 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 性能 钙钛矿 阳极 材料 制备 方法
【说明书】:

一种高性能钙钛矿阳极材料的制备方法,以La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Cr(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O为原料,辅以柠檬酸和乙二醇为络合剂,溶解于去离子水中,后置于80℃水浴炉中恒温加热,直至成为凝胶,采用电脉冲处理后,在室温下,静置12h后,将其倒入坩埚中,经130℃干燥3h后,于800℃煅烧2h后,研磨成粉体,得到高性能La0.85Sr0.15Cr0.9Ni0.1O3阳极材料。优点是:工艺简单,容易操作,可以改善固体氧化物燃料电池的电极材料性能,有助于获得小粒径的粉体,提高导电性,可作为高性能阳极材料应用。

技术领域

发明涉及一种高性能钙钛矿阳极材料的制备方法,特别涉及一种高性能La0.85Sr0.15Cr0.9Ni0.1O3钙钛矿阳极材料的制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展,化石燃料的短缺和它们自身带来的环境污染使得人们需要去寻找高效的能源转换方式和清洁的可替代新能源。钙钛矿型氧化物作为中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)的材料因其具有良好的结构和化学稳定性引起广泛关注。对于SOFCs的阳极材料来说,其对烃类燃料表现出的催化活性可以和传统的贵金属催化剂相媲美,且具有超强的抗积碳性和耐硫性。理想的钙钛矿型结构属于立方晶系,分子式为ABO3(rA>rB)。在此结构中,A阳离子位于立方体晶胞的顶点,周围有12个氧负离子;B阳离子位于氧八面体的中心,周围有6个氧负离子配位,氧原子处于立方体面心位置。通过对A位和B位部分掺杂不同价态或半径的阳离子,可使其具有多种多样的物理化学性能。

目前,常用的钙钛矿型氧化物的制备方法有溶胶-凝胶法、固相反应法、共沉淀法、水热法、氧化物混合烧结法、盐分解法和反相微乳法等,其中溶胶-凝胶法因具有组分混合均匀性好,很容易实现均匀定量掺杂,且成相温度低,容易获得分散性较好、纯度较高的粉体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能钙钛矿阳极材料的制备方法,,通过脉冲电磁场的施加,制备的La0.85Sr0.15Cr0.9Ni0.1O3粉体,可以改善固体氧化物燃料电池的电极材料性能,有助于获得小粒径的粉体,提高导电性,可作为高性能阳极材料应用。

本发明的技术解决方案是:

一种高性能钙钛矿阳极材料的制备方法,其具体步骤如下:

(1)制备ABO3型钙钛矿氧化物前驱体

按摩尔比0.85:0.15:0.9:0.1称取La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Cr(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O试剂,辅以柠檬酸和乙二醇为络合剂,以ABO3型钙钛矿氧化物总摩尔数:柠檬酸:乙二醇1:2:2.4摩尔比混合,并溶解于去离子水中,后置于80℃水浴炉中恒温加热,直至成为紫色凝胶,获得钙钛矿前驱体凝胶;

(2)采用电脉冲处理装置,处理步骤(1)制备的钙钛矿前驱体凝胶,该装置包括:

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