一种双层钙钛矿阴极材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及固体氧化物燃料电池的技术领域，公开了一种双层钙钛矿阴极材料及其制备方法、应用，所述双层钙钛矿阴极材料的化学式为PrBa<subgt;0.75</subgt;Ca<subgt;0.2</subgt;Co<subgt;2</subgt;O<subgt;5+δ</subgt;，其中，δ为氧空穴浓度，0.1<δ<1。本发明专利技术采用溶胶凝胶法制备双层钙钛矿阴极材料，通过控制A位钡元素化学计量，引入少许钡缺陷，利用A位缺陷增加氧空位，从而提升材料的氧还原催化活性和混合导电性，所制得PB0.75CC可应用于SOFC阴极，能够表现出远高于其它富钴钙钛矿型阴极材料的氧还原活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体氧化物燃料电池的，更具体涉及一种双层钙钛矿阴极材料及其制备方法、应用。

技术介绍

1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，简称sofc)是一种将化学能转化为电能的最有效装置，sofc不仅具有高效发电、燃料适应性强的优点，而且还具有燃料氮氧化物和硫氧化物排放量非常低的优点。然而，传统sofc过高的工作温度(>800℃)，导致了电池组件之间反应、启动时间过长、制造成本昂贵等诸多问题，限制了其商业化。目前将sofc的工作温度降低至中温范围(600-800℃)是解决sofc商业化应用问题的最有效手段。然而，降低sofc的工作温度将会使得阴极氧还原反应(orr)电催化活性降低，导致阴极计划电阻和电解质欧姆电阻增大相关。在sofc中，阴极的orr催化活性直接影响整个sofc电池的性能，因此寻找具有高催化活性的阴极材料是提升sofc性能的研究方向之一。

2、近年来，具有优异离子电子混合导电的aa’b2o5+δ型双钙钛矿结构阴极材料，受到诸多研究者的关注。其中，具有较高的氧表面交换系数及氧体扩散系数的lnba本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双层钙钛矿阴极材料，其特征在于，所述双层钙钛矿阴极材料的化学式为PrBa0.75Ca0.2Co2O5+δ，其中，δ为氧空穴浓度，0.1<δ<1。

2.一种如权利要求1所述双层钙钛矿阴极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将镨盐、钡盐、钙盐和钴盐依照双层钙钛矿阴极材料的化学式中的计量比混合并加水制成溶液，向溶液中加入含EDTA、柠檬酸的络合剂溶液，再加入氨水调节pH至6-7制得溶胶；将溶胶依次经过凝胶化、干燥、煅烧，制得双层钙钛矿阴极材料。

3.如权利要求2所述双层钙钛矿阴极材料的制备方法，其特征在于，所述镨盐为硝酸镨六水合物；所述钡盐为硝...

【技术特征摘要】

1.一种双层钙钛矿阴极材料，其特征在于，所述双层钙钛矿阴极材料的化学式为prba0.75ca0.2co2o5+δ，其中，δ为氧空穴浓度，0.1<δ<1。

2.一种如权利要求1所述双层钙钛矿阴极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将镨盐、钡盐、钙盐和钴盐依照双层钙钛矿阴极材料的化学式中的计量比混合并加水制成溶液，向溶液中加入含edta、柠檬酸的络合剂溶液，再加入氨水调节ph至6-7制得溶胶；将溶胶依次经过凝胶化、干燥、煅烧，制得双层钙钛矿阴极材料。

3.如权利要求2所述双层钙钛矿阴极材料的制备方法，其特征在于，所述镨盐为硝酸镨六水合物；所述钡盐为硝酸钡；所述钙盐为硝酸钙三水合物；所述钴盐为硝酸钴六水合物。

4.如权利要求2或3所述双层钙钛矿阴极材料的制备方法，其特征在于，所述镨盐、钡盐、钙盐、钴盐的总摩尔数与水的加入量之比为19.75mmol：100ml，镨盐、钡盐、钙盐、钴盐的摩尔比为5：3.75：1：10。

5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁宏，凌开元，韦童，钱凯成，闫晓庆，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：