[发明专利]一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料及制备方法

权利要求书

1.一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料，其特征在于，所述阳极材料采用双钙钛矿型固体氧化物Sr₂MoNiO₆作为母体材料，B位掺杂Mg元素，形成分子式为Sr₂Mo_1-yNi_1-yMg_2yO_6-x的阳极材料，其中0≤x≤1，0＜y≤0.5。

2.根据权利要求1所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，采用锶、钼、镍的硝酸盐晶体作为原料，具体制备方法为：

（1）将六水合硝酸锶、五水合硝酸钼、六水合硝酸镍按化学计量比例加入球磨机中，再加入摩尔量为金属阳离子摩尔总量1-1.5倍的乙二醇和柠檬酸混合液进行球磨，控制球磨转速为300-2000转/分钟，球磨0.5-3小时，得到混合浆料；

（2）向所述混合浆料中，按计量比1：0.01-0.03加入造孔剂，过滤干燥后，压延成型，经过600-1000℃空气中预烧，得到片状多孔母体材料；

（3）将所述预烧后的片状多孔母体材料浸渍于氯化镁溶液中，静置2-4小时，待所述片状多孔材料充分吸附镁离子后，捞出经过200-350℃的空气气氛下加热4-8小时干燥；

（4）干燥之后放入真空炉进行1400-1600℃高温烧结，保温时间为 5-12h，冷却至室温后，经过退火处理，获得板材状双层钙钛矿结构的阳极材料。

3.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨过程中采用水冷环境控制球磨机温度维持在40-60℃范围内。

4.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为淀粉、PMMA、碳酸氢铵、尿素、PVP、PEG、PVA中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述压延的压力控制在5-10MPa范围内，层片厚度为0.5-5mm。

6.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述空气预烧时间为5-10小时，烧结过程中保持空气湿度为35%以下，所述片状多孔材料的孔径为0.3-5μm。

7.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述氯化镁溶液的用量按照Sr₂Mo_1-yNi_1-yMg_2yO_6-x的计量比配制。

8.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，在所述片状多孔材料吸附镁离子过程中，控制氯化镁溶液的温度为60-80℃，使镁离子充分渗入多孔材料孔径内部。

9.根据权利要求2所述的一种双层钙钛矿结构的燃料电池阳极材料的制备方法，其特征在于，所述退火处理为350-600℃下热处理12-16小时。