[发明专利]高催化活性抗积碳阳极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种对碳氢燃料具有高催化活性的固体氧化物燃料电池(SOFC)新型阳极材料及其制备方法。新型阳极材料化学式为Co2TiO4，在还原气氛下可分解为具有独特微结构的Co相和TiO2相，其中Co相提供电子传输通道，并对碳氢燃料的裂解和氧化反应提供催化活性；TiO2相可避免积碳形成，同时提供氧离子传输通道，加速燃料气的氧化速度。本发明同时提供了抗积碳阳极新材料的制备方法。本发明涉及的阳极材料具有电导率高，对碳氢燃料催化活性好，抗积碳等优点，并且制备工艺简单、环境友好。

主权项

一种具有高催化活性抗积碳阳极材料，其特征在于其化学式为Co2TiO4，其制备方法包括如下步骤：1)选取化学纯钛酸正丁酯C16H36O4Ti，分析纯六水合硝酸钴Co(NO3)2·6H2O为原料，按化学计量比1∶2溶于水中，加入乙二胺四乙酸EDTA和柠檬酸作为络合剂；2)用氨水缓慢将溶液调至pH值为7‑8，均速搅拌，形成紫色澄清溶液；3)将溶液置于坩埚中加热浓缩直至溶液蒸干开始燃烧成粉；4)所得粉体在马弗炉中900℃预烧2小时，除去有机物，得Co2TiO4粉体；5)预烧过的粉体与20wt％玉米淀粉，20％电解质粉混磨均匀，作为阳极粉体，玉米淀粉烧结过程被烧尽，提高阳极孔隙率，电解质粉增加阳极与电解质层的接触；6)以步骤5)制备的阳极粉体为阳极材料，按传统单电池制备工艺干压法或流延法制备单电池，在1100‑1300℃下烧结1‑6小时；7)将步骤6得到的单电池的阳极侧在700℃下还原1‑3小时，得到分解为Co相和TiO2相阳极。