片状尖晶石钴铁氧体及其制备方法与应用技术

本申请提供了一种片状尖晶石钴铁氧体及其制备方法与应用，属于固体氧化物电池技术领域。本申请将Co源、Fe源溶于去离子水，加入柠檬酸搅拌均匀后，水浴加热至溶液变为红棕色透明凝胶，干燥，研磨，得到第一粉末。然后以激光功率为x在空气气氛下对第一粉末进行两次CO<subgt;2</subgt;激光诱导，得到第二粉末。其中，4W＜x≤10W。最后，将第二粉末洗涤，干燥，得到片状形貌的尖晶石钴铁氧体。与普通尖晶石钴铁氧体相比，将前述片状尖晶石钴铁氧体作为阴极材料应用于SOFC中，可使电池的极化阻抗降低0.023Ωcm<supgt;2</supgt;，最大功率密度增加0.38W cm<supgt;‑2</supgt;，提高SOFC的氧还原活性和稳定性。此外，采用CO<subgt;2</subgt;激光诱导法还有利于简化制备工艺，减少时间成本，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及固体氧化物电池，具体涉及一种片状尖晶石钴铁氧体及其制备方法与应用。

技术介绍

1、坚持发展可持续材料和技术是解决当今能源和环境问题，尤其是传统化石燃料能源与环境保护之间的矛盾的重要方案。在电池领域，固体氧化物燃料电池(sofc)继承了燃料电池的高效特性和全固态结构，与需要充电和放电操作的二次电池相比，sofc能以一种环保的方式直接将化学能转化为电能，并因此成为了研究热点之一。然而，sofc通常需要在800-1000℃的条件下运行，长期在高温下运行容易使电池出现颗粒粗化的现象，造成性能衰减。部分研究者尝试降低工作温度，发现这一调整会延迟阴极的氧还原反应(orr)动力学，进而降低sofc的总体效率，更换合适的阴极材料或许可以有效降低sofc的运行温度。

2、钙钛矿氧化物材料具有较高的氧离子传输性能和较快的表面氧交换动力学，因而被视为最具有前途的阴极候选材料，然而，碱土金属的偏析影响、较大的热膨胀系数以及较高的成本阻碍了其应用和发展。与钙钛矿基阴极相比，尖晶石材料通常不含碱土金属，有效地防止了由于在制备和操作过程中形成碳酸盐而导致的材料性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，采用CO2激光诱导法进行制备，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述前驱体溶液中的金属离子的浓度为0.1mol/L；所述金属离子与所述柠檬酸的摩尔比为1：(1.2-1.5)；进一步的，所述金属离子中Co离子与Fe离子的摩尔比为1：2。

3.根据权利要求1所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述CO2激光诱导的扫速为100-150mms-1，所述CO2激光诱导的功率为6-8W。

4.根据权利要求2所述的片状尖晶石钴铁氧体的...

【技术特征摘要】

1.一种片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，采用co2激光诱导法进行制备，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述前驱体溶液中的金属离子的浓度为0.1mol/l；所述金属离子与所述柠檬酸的摩尔比为1：(1.2-1.5)；进一步的，所述金属离子中co离子与fe离子的摩尔比为1：2。

3.根据权利要求1所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述co2激光诱导的扫速为100-150mms-1，所述co2激光诱导的功率为6-8w。

4.根据权利要求2所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述co源为钴盐，所述fe源为铁盐；进一步的，所述钴盐为硝酸钴，所述铁盐为硝酸铁。

5.根据权利要求1所述的片状尖晶石钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述水浴加热的温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚传刚，张喆，张海霞，王楠，项东，郎笑石，蔡克迪，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：