[发明专利]一种燃料电池用纳米稀土锆酸盐电解质及制备方法

摘要

本发明提出一种燃料电池用纳米稀土锆酸盐电解质的制备方法，将稀土氧化物溶于稀硝酸与二氯氧化锆溶液均匀混合，将溶液混入过量氨水，经过共沉淀、陈化获得凝胶材料水溶液，过滤后对滤渣使用酒精浸泡分散研磨，然后进行低温预烧，使残留的铵根离子脱附，最后进行高温烧结，并在1500℃以上保温4h，冷却后获得纳米相稀土锆酸盐陶瓷粉体。本发明提供上述方法解决了传统烧绿石结构陶瓷烧结困难，中温加工时易向有序化相变，粉体在制备过程团聚程度严重的问题，使制备的膜材可以均匀成膜，其力学性能和韧性较高，从而提高了电解质使用寿命。

主权项

1.一种燃料电池用纳米稀土锆酸盐电解质的制备方法，其特征在于，采用稀土氧化物、二氯氧化锆为原料，氨水为碱性沉淀剂，高温烧结制得，具体制备方法如下：（1）称取30‑40质量份稀土氧化物粉体，28‑37质量份二氯氧化锆粉体、100质量份稀硝酸和120质量份氨水备用；（2）将所述稀土氧化物加入稀硝酸中，不断搅拌，待完全溶解后，加入二氯氧化锆粉体，均匀混合，静置2‑3小时，得到混合离子清液；（3）在保护气氛下，向所述混合离子清液加入过量氨水，反应30‑150分钟得到共沉淀的稀土锆凝胶材料，在经过陈化12‑20小时，抽滤后将滤渣经过无水乙醇浸泡，球磨机研磨，得到前驱体浆料；（4）将所述前驱体浆料进行两段烧结，先低温预烧，烧结温度为300‑450℃，烧结时间为2‑3小时，再升高温度至1500℃，保温4小时，自然冷却至室温后获得纳米相稀土锆酸盐陶瓷粉体。