一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用制造技术

本发明专利技术涉及固体氧化物燃料电池，具体说是一种过渡元素钛或钪掺杂的ＬＳＭ（锰酸锶镧）阴极材料及其应用。该阴极材料组成为（Ｌａ↓［１－ｘ］Ｓｒ↓［ｘ］）↓［１－ｙ］Ｍｎ↓［１－ｚ］Ｍ↓［ｚ］　Ｏ↓［３±δ］，（０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１，０＜ｚ≤１，－１＜δ＜１），Ｍ为钛元素或钪元素。按质量百分比计，固体氧化物燃料电池阴极由１－１００％上述阴极材料和０－９９％电解质材料组成；所述电解质材料为５－２０ｍｏｌ％Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］稳定的ＺｒＯ↓［２］、５－２０ｍｏｌ％Ｓｃ↓［２］Ｏ↓［３］稳定的ＺｒＯ↓［２］、Ｓｍ↓［ｘ］Ｃｅ↓［１－ｘ］Ｏ↓［２］、Ｇｄ↓［ｘ］Ｃｅ↓［１－ｘ］Ｏ↓［２］、Ｙ↓［ｘ］Ｃｅ↓［１－ｘ］Ｏ↓［２］、Ｌａ↓［ｘ］Ｃｅ↓［１－ｘ］Ｏ↓［２］、Ｌａ↓［１－ｘ］Ｓｒ↓［ｘ］Ｇａ↓［１－ｙ］Ｍｇ↓［ｙ］Ｏ↓［３］（０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）中的一种或几种。利用本发明专利技术可提高锰酸锶镧阴极材料催化氧还原反应的活性，加速氧在阴极材料表面的反应过程，降低阴极极化，从而有效的提高固体氧化物燃料电池的输出功率，６００℃电池的输出性能较标准锰酸锶镧电池提高２倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化物燃料电池，具体地说是过渡元素钛或钪掺杂的高性能改性锰酸锶镧(LSM)钙钛矿固体氧化物燃料电池阴极材料及其应用。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种以固体氧离子导体为电解质隔膜， 能把化学能直接转化为电能的发电技术。固体氧化物燃料电池燃料资源丰 富，可直接以天然气、合成气、沼气、液化气以及其它碳氢化合物作燃料； NOx和SOx排放低。SOFC发电效率可达50Q/c)，与其它技术(如燃气轮机) 结合，发电效率可以达到60-70%。单电池是固体氧化物燃料电池的核心组件，由电解质、阳极和阴极组 成。具有AB03型钙钛矿结构的锰酸锶镧(LSM， A位为锶和镧元素，B位 为锰元素)是目前研究和使用最为广泛的阴极材料。LSM在高温下非常稳 定，与常用的电解质材料在化学相容性和热相容性方面都较匹配。LSM阴 极材料的主要缺点是本征氧催化还原活性较低。同时，由于LSM为纯电子 导体，缺乏离子导电性，导致电极的有效反应区域小，阴极极化比较显著。 近年来，电解质薄膜制备技术的发展使得SOFC的工作温度可降低到 800°0以下。然而随着操作温度的降低，LSM阴极材料的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：该阴极材料为过渡元素钛或钪掺杂的ＬＳＭ导电材料；其组成为（Ｌａ↓［１－ｘ］Ｓｒ↓［ｘ］）↓［１－ｙ］Ｍｎ↓［１－ｚ］ＭｚＯ↓［３±δ］，其中０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１，０＜ｚ≤１，－１＜δ＜１，Ｍ为钛元素或钪元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程谟杰，刘斌，岳响玲，柳林，候志芳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]