[发明专利]一种新型氢气极材料及其应用

权利要求书

1.一种新型氢气极材料，其特征在于，分子式为Sr₂Fe_2-x-yMe_xMo_yO_6-δ

(SFMMe)，其中所述Me为过渡金属元素，x＝0～2，y＝0～2-x。

2.根据权利要求1所述的新型氢气极材料，其特征在于，所述Me为Ni、Co、Cu、Pt、Rh、Ru、Au、Ag中的任一种或多种。

3.权利要求1或2所述的氢气极材料的应用，其特征在于，用于固体氧化物燃料电池及电解池的氢气极。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述氢气极材料SFMMe用于固体氧化物燃料电池及电解池氢气极的过程包括：

步骤(1)，制备钙钛矿结构氧化物SFMMe初始粉体；

步骤(2)，将SFMMe初始粉体与氧离子导体材料混合均匀，加入粘结剂，充分研磨，制得SFMMe基复合浆料；

步骤(3)，将SFMMe基复合浆料涂覆于电解质片一侧，制备得到以SFMMe基复合浆料为氢气极的单电池；

步骤(4)，在单电池氢气极工作条件下利用氢气极侧的还原性气体使SFMMe粉体B位的金属元素Me和Fe从晶格位原位析出，得到金属Fe-Me合金纳米粒子修饰的SFMMe纳米复合氢气极材料Fe-Me@SFMMe。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述的氧离子导体材料包括稳定的氧化锆(SZ)、镧掺杂的氧化铈(DCO)、稳定的氧化铋(SB)、氧化锶和氧化镁共掺杂的镓酸镧(LSGM)。

6.如权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(3)中单电池所用的电解质材料包括：稳定的氧化锆(SZ)、镧掺杂的氧化铈(DCO)、稳定的氧化铋(SB)、氧化锶和氧化镁共掺杂的镓酸镧(LSGM)，当所用的电解质为LSGM或SZ，可在氢气极和电解质中间引入镧掺杂的氧化铈(DCO)阻止电解质和氢气极发生反应生成惰性相。

7.如权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(3)中单电池所用的空气极包括：氧化锶掺杂锰酸镧(La_1-xSr_xMnO_3-δ，LSM)、钙钛矿型Ln_1-xA_xMe_1-yB_yO_3-δ、层状钙钛矿型氧化物AA’BB’O₆，其中，Ln，A，A’＝La，Sr、Pr、Ba、Sm；Me，B，B’＝Fe、Co、Ni、Y、Zr、Ta。

8.如权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(4)所述的还原性气体包括氢气、一氧化碳、氢气-一氧化碳混合气、氢气-惰性气体混合气。

9.一种固体氧化物燃料电池，其特征在于，采用权利要求1或2所述的氢气极材料作为氢气极或者采用权利要求3～8所述的方法制备得到。

10.一种固体氧化物电解池，其特征在于，采用权利要求1或2所述的氢气极材料作为氢气极采用权利要求3～8所述的方法制备得到。