申请/专利权人：深圳大学;港华能源创科(深圳)有限公司

申请日：2023-06-27

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN116505048B

主分类号：H01M8/1246

分类号：H01M8/1246

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2023.08.15#实质审查的生效;2023.07.28#公开

摘要：本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，尤其涉及一种钇掺杂的阴极材料及其制备方法与应用，制备方法包括步骤：向ABO3型阴极材料溶液中加入含钇元素的无机盐水合物，得到混合液；向混合液中加入第一络合剂、第二络合剂和pH调节剂，混合后经加热搅拌得到凝胶混合物；对凝胶混合物进行干燥处理、煅烧处理和研磨处理，得到钇掺杂的阴极材料。通过掺杂钇元素之后，阴极材料的极化阻抗减小；长时间的热循环使用下，阻抗的衰减程度减小；抗CO2毒化侵蚀的能力增加；在单电池的测试中保持较高的电流密度和长时间的稳定性。在力学性能方面，掺杂钇元素之后，热膨胀系数能够降低，提升阴极材料的断裂强度、杨氏模量和硬度。

主权项：1.一种钇掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：将BaNO32、CoNO32·6H2O、CeNO33·6H2O的混合物溶于水中，加热搅拌至充分溶解之后，得到ABO3型阴极材料溶液；向所述ABO3型阴极材料溶液中加入含钇元素的无机盐水合物，得到混合液；向所述混合液中加入第一络合剂、第二络合剂和pH调节剂，混合后经加热搅拌得到凝胶混合物；对所述凝胶混合物进行干燥处理、煅烧处理和研磨处理，得到钇掺杂的阴极材料；所述钇掺杂的阴极材料中的Ba、Co、Ce、Y的摩尔比为1:0.7:0.15:0.15；所述钇掺杂的阴极材料为两相复合材料，包括BaCe0.094Co0.74Y0.166O3和BaCe0.86Co0.11Y0.03O3；所述含钇元素的无机盐水合物选自YNO33·6H2O、YC2H3O23·4H2O、YCl3·6H2O中的一种或多种；所述第一络合剂选自柠檬酸、苹果酸、草酸中的一种或多种；所述第二络合剂选自乙二胺四乙酸、氨三乙酸、二乙烯三胺五羧酸盐中的一种或多种；所述pH调节剂选自氨水、丙酮、乙醇胺中的一种或多种；所述混合液中的金属离子与所述第一络合剂、所述第二络合剂和所述pH调节剂的摩尔比为1:2:1:10；所述钇掺杂的阴极材料中，钇元素在B位的掺杂摩尔百分比为15%；所述干燥处理的温度为150~200℃，所述干燥处理的时间为5~10小时；所述煅烧处理的温度为1000℃，所述煅烧处理的时间为5小时；所述钇掺杂的阴极材料用于固态氧化物燃料电池中。

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