本发明专利技术涉及一种导电耐腐蚀钙钛矿结构材料，其特征在于，该材料的化学式可以表示为ＡＢＯ３；其中：Ａ为一种稀土元素或一种碱土金属元素，或者为一种稀土金属元素和一种碱土金属元素的组合；Ｂ为一种或多种过渡金属元素。该导电型抗腐蚀钙钛矿结构材料具有良好的电子导电性，优异的稳定性和耐腐蚀性，特别是针对于熔盐环境的抗腐蚀。本发明专利技术的材料可应用于钠硫电池壳体的抗腐蚀以及其它熔盐环境下器件的抗腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐腐蚀且电导率高的钙钛矿结构材料，属于耐腐蚀材料领域。
技术介绍
因为具有优良的能量转换效率，钠硫电池作为下一代储能电池而备受关注。由于 在工作状态下，电池的活性物质硫与多硫化钠处于熔融态，具有很强的腐蚀性，这就对电池 的壳体材料提出了很高的耐腐蚀性要求。由于电池壳体往往也充当集流体，故电池壳体材 料还必须具备良好的电子电导性。 美国专利US4189531曾报道了通过喷涂技术在金属铝表面涂覆导电酚醛树脂，通 过这层导电树脂来提供一定的电导性以及抗腐蚀性。但由于是有机树脂，在35(TC熔融硫和 多硫化钠环境中，壳体材料稳定性不够。 日本专利JP61279072A曾报道了 Ti和TiC或者TiN的层状复合薄膜材料。这种 材料电导率很高，也具备一定的耐腐蚀性。 更多专利则是采用合金材料来满足导电性以及耐腐蚀性的要求，如JP09270269A 报道了 Cr基合金，JP09035745A报道了 Ni基合金(包含Cr， W，Mo) ， JP10208772A报道了铁基合金。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备简单、具有良好导电性以及优异耐腐蚀性能的复合 钙钛矿结构陶瓷材料及其制备方法，以克服现有技术的不足。本专利技术的一种钙钛矿结构材料，其特征在于，该材料的化学式为AB03 ;其中A为一种稀土元素或一种碱土金属元素，或者为一种稀土金属元素和一种碱土金属元素的组 合；B为一种或多种过渡金属元素。 优选的，A为一种稀土金属元素和一种碱土金属元素的组合；B为两种过渡金属元 素的组合。 上述钙钛矿结构材料中，当A为一种稀土金属元素和一种碱土金属元素的组合 时，该两种元素之间可以任意摩尔比例组合，当B为多种过渡金属元素的组合时，这些过渡 金属元素间可以任意摩尔比例组合。 优选的，化学式AB03可以表示为((VXDX) (E卜yFy)03，其中，0. 1《x《0. 9， 0. 2《y《0. 8 ;C为一种稀土元素，D为一种碱土金属元素，E和F不同且分别为一种过渡 金属元素。 上述化学式((VXDX) (E卜yFy)03中，右下标数字及字母均表示相应化学元素间的化 学计量摩尔关系。 优选的，所述稀土元素选自La、 Ce或Nd ;所述碱土金属元素选自Sr、 Ca或Ba ;所 述过渡金属元素选自Co、Ni、Cr、Fe、Nb、Ti或Mn。 本专利技术中还提供了一种上述钙钛矿结构材料的制备方法，包括以下步骤3 (1)配料以相关金属元素的氧化物或者碳酸盐为原料，按化学计量比配料，然后 将原料进行球磨混合、烘干；(2)预烧将步骤(1)中所得粉料于1000 130(TC保温5 20小时，随炉冷却； 优选于1000 130(TC保温8 12小时； (3)造粒将步骤(2)中所得粉料研磨，加入粘结剂，造粒； (4)烧结将造粒所得材料加压成型，于1200 160(TC保温30 80分钟，优选于 1200 1500。C保^a 30 80分钟。 步骤(1)中，所述球磨混合可以采用本领域内常规的球磨工艺，如可以在无水乙 醇介质中球磨混料2 5小时；烘干的温度可以是50 IO(TC。 较佳的，步骤(3)中，所述粘结剂及其加入量可以采用本领域内的常规方法，如添 加步骤(2)中所得粉料重量的0.5 5wt^的聚乙烯醇縮丁醛(PVB);所述造粒过程中，控 制粉末粒度为100 400目。 较佳的，步骤(2)中的升温速度为1 3°C /min ;步骤(4)中的升温速度为1 4°C /min。 本专利技术中所述的钙钛矿结构材料可应用于熔盐环境下器件的抗腐蚀。 较佳的，本专利技术中所述的钙钛矿结构材料可应用于钠硫电池壳体的抗腐蚀。 (1)良好的电子导电性，在25(TC到60(TC间电子电导率至少为5Scm—1 ; (2)优异的稳定性； (3)热膨胀系数在12X 10—6 20X 10—6K—1之间(25 800°C ); (4)优异的耐腐蚀性能，特别是针对于熔盐环境的抗腐蚀，与316L不锈钢比较，腐蚀速率至少低一个数量级。附图说明 图1实施例1-4的钙钛矿结构材料的室温X射线衍射图谱。 图2实施例1-4的f丐钛矿结构材料的热膨胀曲线。 图3在35(TC熔融四硫化钠中测试实施例1-4的f丐钛矿陶瓷的极化曲线(作为对 比，图中也给出了相同条件下测试的不锈钢的极化曲线)。 图4在35(TC熔融四硫化钠中测试实施例1-4的钙钛矿陶瓷的Tafel曲线。 图5 f丐钛矿结构材料在350 °C熔融四硫化钠中浸泡前后的形貌微观 a. SrCo。.6Fe。.2Nb。.203浸泡前；b. SrCo。.6Fe。.2Nb。.203浸泡7天后；c. Sr。.8Ce。.2Co。.3Mn。.703浸泡 前；d. Sr。.8Ce。.2Co。.3Mn。.703浸泡7天后。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。 实施例1 钙钛矿结构材料La。. ^r。.9Co。. 3Ti。. 703 (LSCT)的制备 按La。. iSr。.9Co。.3Ti。.703的化学计量比，各自称取适量La203， Co203， SrC03， Ti02，在酒 精介质中球磨混料3小时，6(TC干燥24小时，以2°C /min升温速度升到115(TC，保温10小时，随炉冷却。所得粉末经过添加所述粉末重量的1%的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)粘结剂进行 造粒，控制粉末粒度为100 400目，压制成型，以2°C /min升温速度升到133(TC烧结1小 时。 实施例2 钙钛矿结构La。.9Ca。. ^0。.2Cr。.803 (LCCC)的制备 按La。.9Ca。.iCo。.2Cr。.s03的化学计量比，各自称取适量La203， Co203， CaC03， 0203，在 酒精介质中球磨混料3小时，6(TC干燥24小时，以2°C /min升温速度升到110(TC，保温10 小时，随炉冷却。所得粉末经过添加所述粉末重量的1%的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)粘结剂进 行造粒，控制粉末粒度为100 400目，压制成型，以2°C /min升温速度升到，在150(TC烧 结1小时。 实施例3 钙钛矿结构SrCo。. 6Fe。.2Nb。. 203 (SCFN)的制备 按SrCo。.6Fe。.2Nb。.203的化学计量比，各自称取适量SrC03， Co203， Fe203，吣205，在酒 精介质中球磨混料3小时，6(TC干燥24小时，以2°C /min升温速度升到120(TC，保温10小 时，随炉冷却。所得粉末经过添加所述粉末重量的1%的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)粘结剂进行 造粒，控制粉末粒度为100 400目，压制成型，以2°C /min升温速度升到，在130(TC烧结 1小时。 实施例4 钙钛矿结构Sr。.8Ce。.2Co。. 3Mn。. 703 (SCCM)的制备 按Sr。.8Ce。.2Co。.3Mn。.703的化学计量比，各自称取适量SrC03， Ce203， Co203，Mn02，在酒 精介质中球磨混料3小时，6(TC干燥24小时，以2°C /min升温速度升到115(TC，保温10小 时，随炉冷却。所得粉末经过添加所述粉末重量的2%的聚乙烯醇縮丁醛本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钙钛矿结构材料，其特征在于，该材料的化学式为：ＡＢＯ↓［３］；其中：Ａ为一种稀土元素或一种碱土金属元素，或者为一种稀土金属元素和一种碱土金属元素的组合；Ｂ为一种或多种过渡金属元素。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：温兆银，黄颖，杨建华，刘宇，曹佳弟，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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