一种中温固体氧化物燃料电池氧离子型复合电解质及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种中温固体氧化物燃料电池氧离子型复合电解质及制备方法，所述复合电解质为La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3‑δ‑Re0.15Bi0.85O3‑δ，其中，Re为Er、La、Pr中的一种。采用溶胶凝胶‑燃烧法合成电解质粉体，经过球磨、烘干、造粒、压制成型、高温煅烧，制备出La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3‑δ‑Re0.15Bi0.85O3‑δ复合电解质。该复合电解质具有烧成温度低、氧离子电导率高、稳定性好等优点，该工艺具有简单高效和低成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中温固体氧化物燃料电池氧离子型复合电解质及制备方法
本专利技术涉及燃料电池的电解质领域，具体涉及一种中温固体氧化物燃料电池氧离子型复合电解质及制备方法。
技术介绍
固体氧化物燃料电池（SOFCs）因能量转化率高、无污染以及燃料多样性等优点而成为燃料电池领域的研究热点。目前SOFCs的操作温度通常在1000℃以上，过高的操作温度带来了一系列问题，比如：电极活性降低、对连接体材料要求高、电池密封不好等。研发中温（600～800℃）固体氧化物燃料电池（IT-SOFCs），是扩大电池组件材料选择范围和提高电池长期运行稳定性的重要发展方向。然而，随着工作温度的降低，传统的YSZ（氧化钇掺杂氧化锆）电解质的电导率迅速下降，导致电池性能下降，无法满足使用要求。因此，亟待开发一种新型的IT-SOFCs电解质。La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）是一种新型电解质，它具有很高的电导率，并且在很宽的氧分压范围内（10-20＜PO2＜1）为纯氧离子导体。但是，LSGM的烧成温度很高（＞1450℃），与阳极共烧时容易和阳极中的Ni发生化学反应，并且Ga元素在高温下易挥发。Re0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中温固体氧化物燃料电池复合电解质，其特征在于，所述复合电解质的组成按质量比为La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3‑δ:Re0.15Bi0.85O3‑δ3.1 =（1～5）:1，其中，Re为Er、La、Pr中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种中温固体氧化物燃料电池复合电解质，其特征在于，所述复合电解质的组成按质量比为La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ:Re0.15Bi0.85O3-δ3.1=（1～5）:1，其中，Re为Er、La、Pr中的一种。2.如权利要求1所述的中温固体氧化物复合电解质的制备方法，其特征在于，采用溶胶凝胶-燃烧法合成La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ粉体和Re0.15Bi0.85O3-δ粉体，将两种粉体在无水乙醇中以氧化锆球为介质球磨6～10小时，经烘干、造粒后，在200～250MPa压力下压制成型，然后将所制备的坯体以2～5℃/min的速度升温至850～1100℃，保温1～4小时，得到La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ-Re0.15Bi0.85O3-δ复合电解质。3.如权利要求2所述的中温固体氧化物复合电解质的制备方法，其特征在于，La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ粉体的制备方法：（1）按La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ化学计量比称取La2O3、SrO、Ga2O3、MgO，按柠檬酸:金属阳离子的摩尔比为1.5:1称取柠檬酸；（2）用浓度为10%的稀硝酸将La2O3、SrO、Ga2O3、MgO溶解为硝酸盐，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海滨，李蛟，丁浩，魏文钊，王振伟，亓帅，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37