【技术实现步骤摘要】
一种铁基双钙钛矿结构的氧化物材料及其制备方法
本专利技术属于新能源
,具体涉及一种铁基双钙钛矿结构的氧化物材料及其制备方法。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将化学能直接转换成电能的电化学发电装置。一个基本的固体氧化物燃料电池由三个主要部件组成:阴极、电解质和阳极,如图1所示。固体氧化物燃料电池的阴极工作在氧化气氛中,其功能是将氧气还原成氧离子,也就是阴极要为氧化剂的电化学还原提供所需的场所。这就需要阴极材料具有良好的氧输运性能和氧催化活性。以氧离子导体为电解质的固体氧化物燃料电池,阴极首先要将O2还原成O2-,然后O2-通过电解质转移到阳极。在固体氧化物燃料电池中,阳极不仅要为燃料气的电化学反应提供场所,而且还要对燃料气的氧化反应起催化作用,同时还要将反应所产生的电子和气体转移出去。对于以碳氢化合物为燃料的固体氧化物燃料电池,阳极还需要具有抗碳耐硫的性能。因此阴极和阳极材料需要具有不同的催化性能。传统的固体氧化物燃料电池阴极材料是掺杂的LaMnO3氧化物,该材料的优点是具有很高的电子电导率,与固 ...
【技术保护点】
1.一种铁基双钙钛矿结构的氧化物材料,其特征在于:所述氧化物材料为A位有序的层状氧缺位同质异构型材料,其分子式是GdBaFe
【技术特征摘要】
1.一种铁基双钙钛矿结构的氧化物材料,其特征在于:所述氧化物材料为A位有序的层状氧缺位同质异构型材料,其分子式是GdBaFe2O5+δ,A位为Gd和Ba有序共存。
2.根据权利要求1所述的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料,其特征在于:所述氧化物材料为仅在氧化气氛下烧结得到的第一构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料。
3.根据权利要求1所述的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料,其特征在于:所述氧化物材料为在氧化气氛下烧结后又在还原气氛下烧结得到的第二构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料。
4.权利要求1-3任一项所述的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
1)将Gd3+的硝酸盐溶液、Ba2+的硝酸盐溶液、Fe3+的硝酸盐溶液混合,得到三种硝酸盐的第一混合溶液,其中,摩尔比Gd:Ba:Fe=1:1:2;
2)将乙二胺四乙酸和柠檬酸作为络合剂溶于氨水后所得到的溶液与所述第一混合溶液混合得到第二混合溶液,其中,乙二胺四乙酸、柠檬酸与金属离子的摩尔比为0.7-0.9:1.8-1.9:0.9-1.1,所述金属离子为Gd3+、Ba2+、Fe3+三者之和;
3)将第二混合溶液制备成凝胶;
4)将所述凝胶干燥,形成干凝胶;
5)将所述干凝胶研磨成粉末后煅烧;优选地,所述煅烧为500-750℃煅烧3-6小时;
6)将煅烧所得到的产物在氧化气氛下烧结得到第一构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料;优选地,所述煅烧所得到的产物先研磨成粉末再进行烧结。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述制备方法还包括步骤7):将第一构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料在还原气氛下烧结得到第二构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料;优选地,所述第一构型的铁基双钙钛矿结构的氧化物材料先研磨成粉末再进行烧结。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述Gd3+的硝酸盐溶液为通过Gd2O3溶...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺天民,张赢,贺强,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司,中国石油集团安全环保技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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