一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法技术

技术编号:40246723 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-02 22:42
本发明专利技术公开了一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,涉及固体氧化物电池和固体氧化物电解池技术领域,通过纳米添加剂表面修饰法,在固相反应法获取的铈酸钡和锆酸钡系列电解质表面,采用真空浸渍法制备碱土金属氧化物、或过渡金属氧化物、或VA主族金属氧化物的纳米结构添加剂,得到表面修饰添加剂的碱性质子导体电解质。本发明专利技术将得到的表面修饰纳米结构添加剂的碱性质子导体电解质应用到质子型碳氢陶瓷膜燃料电池或高温电解二氧化碳,可以有效增强电解质的稳定性及降低欧姆损失,由此大大提高固体氧化物燃料电池和电解池在二氧化碳气氛下的性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化物电池和固体氧化物电解池,尤其涉及一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法


技术介绍

1、固体氧化物燃料电池(sofc)和固体氧化物电解池(soec)因其能进行热电联供而效率高、不需要贵金属催化剂而成本低、燃料适用范围广等优势,目前成为备受关注的能源转换技术之一。根据电解质传导离子的不同,主要将其分为氧离子型和质子型sofc,以及氧离子型和质子型soec。发展较早的氧离子型导体电解质会受到氧离子传导活化能较高限制,在中低温条件下欧姆电阻比质子型导体电解质要大很多,质子型sofc/soec成为国内外研究热点方向。目前,质子型导体电解质材料主要有各类元素掺杂锆酸钡、铈酸钡、锆酸锶、铈酸锶等体系,其中锆酸钡和铈酸钡因质子导电性和稳定性等优势而成为当下质子型sofc/soec主要应用的电解质材料。但由于该类质子型电解质通常采用b位掺杂来调控导电性和稳定性,a位通常完全为碱性金属离子占据,在采用碳氢燃料的sofc或soec电解co2时易发生酸碱反应而形成碳酸盐等导电阻隔相,使得界面电阻增大,由此在电池或者电解池运行中形成较大欧姆电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述碱土金属离子包括镁离子、钙离子、锶离子中的一种;过渡金属离子包括锰离子、镍离子、铁离子、锌离子中的一种;VA主族金属离子为铋离子中的一种;

3.如权利要求2所述的一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,步骤二中,用络合剂与硝酸盐的混合溶液浸渍时,按照浓度由高到低的顺序进行浸渍,且浸渍过程中调节真空度由低到高;

4.如权利要求3所述的一种提高质子导体...

【技术特征摘要】

1.一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述碱土金属离子包括镁离子、钙离子、锶离子中的一种;过渡金属离子包括锰离子、镍离子、铁离子、锌离子中的一种;va主族金属离子为铋离子中的一种;

3.如权利要求2所述的一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,步骤二中,用络合剂与硝酸盐的混合溶液浸渍时,按照浓度由高到低的顺序进行浸渍,且浸渍过程中调节真空度由低到高;

4.如权利要求3所述的一种提高质子导体电解质在二氧化碳中稳定性的制备方法,其特征在于,步骤二中的浸渍总量为占钇掺杂锆...

【专利技术属性】
技术研发人员:戚惠颖王晓靖涂宝峰张同环
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1