[发明专利]一种高熵钙钛矿电解质及其制备方法与应用、电池

权利要求书

1.一种高熵钙钛矿电解质，其特征在于，化学式为BaMO_3-δ，其中，M位包括至少五种原子比相等的元素，所述元素由Zr、Ce和其它元素组成，其它元素为Sn、Ti、Y、Nb、Mo、Mn、Ni、Cu和Zn中的至少三个，0≤δ＜0.2。

2.如权利要求1所述的高熵钙钛矿电解质，其特征在于，所述高熵钙钛矿电解质的化学式为BaZr_0.2Ce_0.2Sn_0.2Ti_0.2Y_0.2O_3-δ、BaZr_0.2Ce_0.2Sn_0.2Ti_0.2Pr_0.2O_3-δ、BaZr_0.2Ce_0.2Pr_0.2Ti_0.2Y_0.2O_3-δ或BaZr_0.2Ce_0.2Y_0.2Sn_0.2Pr_0.2O_3-δ。

3.权利要求1或2所述的高熵钙钛矿电解质的制备方法，其特征在于，通过溶胶凝胶法、固相法或闪烧法制得。

4.如权利要求3所述的高熵钙钛矿电解质的制备方法，其特征在于，所述固相法包括以下步骤：

按照比例关系称取原料，加入溶剂后以350-450rpm球磨20-30h，制得前驱体；

将所述前驱体于空气氛围中1200-1500℃煅烧4-6h，制得高熵钙钛矿电解质粉体。

5.如权利要求3所述的高熵钙钛矿电解质的制备方法，其特征在于，所述溶胶凝胶法包括以下步骤：

按照比例关系称取原料，加入有机酸配体和氨水溶液，于75-85℃条件下水浴加热形成溶胶；

将所述溶胶于230-280℃保温1-3h后，再于1200-1500℃条件下烧结4-6h，制得高熵钙钛矿电解质粉体。

6.如权利要求3所述的高熵钙钛矿电解质的制备方法，其特征在于，所述闪烧法包括以下步骤：

按照比例关系称取各元素的原料，加入溶剂后以350-450rpm球磨20-30h，经15-18MPa压制8-12min后，制得前驱体；

将所述前驱体两端缠绕铂丝后以8-12℃/min的升温速率从室温升温至900-1000℃，并恒温30min后，于前驱体两端施加恒定场强，制得高熵钙钛矿电解质粉体；

其中所述场强为120-180V/cm，限流电流值为0.5-0.7A。

7.权利要求1或2所述的高熵钙钛矿电解质在制备固体氧化物燃料电池中的应用，其特征在于，所述高熵钙钛矿电解质作为固体氧化物燃料电池的电解质材料和阳极材料使用。

8.一种质子传导型固体氧化物燃料电池，其特征在于，以权利要求1或2所述的高熵钙钛矿电解质为电极材料。