一种SOFC氧电极材料的制备方法技术

技术编号：40445385 阅读：6 留言：0更新日期：2024-02-22 23:06

本发明专利技术公开了一种SOFC氧电极材料的制备方法，步骤1：以分析纯Ba(NO3)2、ZrO(NO3)2·xH2O、Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O为原料按照化学计量比称取各组分；步骤2：将EDTA溶于适量氨水中，再将准备好的硝酸盐溶液倒入EDTA‑NH3·H2O缓冲溶液中，加热搅拌，然后加入一定量的柠檬酸；步骤3：将溶液在80‑100℃加热搅拌，随着溶液中水的蒸发，形成暗紫色的凝胶；(4)将上述凝胶研碎，在800‑1000℃下煅烧4‑6h，得到氧电极前驱体粉末。本发明专利技术解决现有氧电极材料化学兼容差，热膨胀系数不匹配问题，催化活性低下问题，该方法操作简单，适用大规模生产。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化燃料电池氧电极材料，具体为一种sofc氧电极材料的制备方法。

技术介绍

1、氢是一种无污染的可再生能源，同时具有可储、可运的特点，在未来将是一种性能优异的储能载体。如果将氢能作为能源载体，必须解决其大规模生产的问题。目前，氢气的生产主要为化石能源转化和电解水制氢这两类。利用固体氧化物电解池(soec)的高温水蒸气电解能够克服低温电解水制氢技术的缺点。实现高效的电解水制氢。通过soec，可将风能、太阳能等可再生能源以氢气的形式储存起来，在需要电能的时候通过燃料电池将氢气的化学能高效地转化为电能，从而达到储能的目的，并且整个过程完全无污染。固体氧化物燃料电池(sofc)是soec逆反应，采用固体氧化物及金属陶瓷作为电解质和电极，是一种全固态式燃料电池。由于工作温度相对较高，sofc具有自身独特的优势：如电极反应迅速，不需要贵金属催化剂；废热可以有效利用，热电联供后可以大大能量利用效率；燃料气体实用范围广，可以使用诸如co、h2、煤气、天然气以及生物质气等作为燃料。

2、目前限制sofc和soec大规模商业化的主要原因之一在于电池片的性能和耐久性无法满足不同应用场景的需求。尤其随着sofc和soec有效运行时间的增加，电池欧姆电阻和极化电阻显著增加，从而导致发电效率或制氢效率大大降低。影响电池耐久性的关键部件在于氧电极材料的选择，这些材料必须在工作环境下保持结构和化学稳定性，与电解质保持相近的膨胀系数，具有足够高的电子和离子电导率，以及具有足够高的催化活性。

3、掺杂的lamno3和lac

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种sofc氧电极材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现

5、一种sofc氧电极材料的制备方法，具体步骤如下：

6、步骤1：以分析纯ba(no3)2、zro(no3)2·xh2o、co(no3)2·6h2o和fe(no3)3·9h2o为原料按照化学计量比称取各组分，其中bacoxfe1-xzr0.2o3-δ(0.2≤x≤0.8)，然后分别配置ba(no3)2、zro(no3)2·xh2o、co(no3)2·6h2和fe(no3)3·9h2o的水溶液；

7、步骤2：将edta溶于适量氨水中，再将准备好的硝酸盐溶液倒入edta-nh3·h2o缓冲溶液中，加热搅拌，然后加入一定量的柠檬酸，其中edta、柠檬酸和金属离子的物质的量的比为1:1.5:1，用氨水调节ph值至7.0，防止产生絮状沉淀；

8、步骤3：将溶液在80-100℃加热搅拌，随着溶液中水的蒸发，形成暗紫色的凝胶，将凝胶置于烘箱中，于200-250℃下烘干24h；

9、(4)将上述烘干得到的干凝胶研碎，在800-1000℃下煅烧4-6h，即得到氧电极前驱体粉末。

10、(三)有益效果

11、本专利技术提供了一种sofc氧电极材料的制备方法。具备以下有益效果：

12、本专利技术解决现有氧电极材料化学兼容差，热膨胀系数不匹配问题，催化活性低下问题，该方法操作简单，适用大规模生产。

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【技术保护点】

1.一种SOFC氧电极材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

【技术特征摘要】

1.一种sofc氧电极材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双滨，刘青，刘志祥，王成楠，陈洁芸，
申请(专利权)人：上海翌晶氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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