一种高催化活性空气电极及其制备方法和固体氧化物燃料电池技术

本发明专利技术公开了一种高催化活性空气电极及其制备方法和固体氧化物燃料电池，涉及电池技术领域。空气电极的制备方法包括：合成CaFe<subgt;0.5</subgt;Al<subgt;0.25</subgt;Cu<subgt;0.25</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;材料，0≤δ＜1；将CaFe<subgt;0.5</subgt;Al<subgt;0.25</subgt;Cu<subgt;0.25</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;材料负载在酸处理后的电解质上，800℃～1100℃下烧结；采用含有Fe(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;和Cu(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;的混合盐溶液进行浸渍，继续在800℃～1100℃下烧结，即得。本发明专利技术还提供了一种包括上述空气电极的固体氧化物燃料电池。本发明专利技术的有益效果是采用了低成本的非贵金属非稀土元素原料制备了CaFe<subgt;0.5</subgt;Al<subgt;0.25</subgt;Cu<subgt;0.25</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;材料，降低了生产成本；通过对CaFe<subgt;0.5</subgt;Al<subgt;0.25</subgt;Cu<subgt;0.25</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;材料进行优化处理，提高了催化活性，并降低了极化阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体涉及一种高催化活性空气电极及其制备方法和固体氧化物燃料电池。

技术介绍

1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,sofc)，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。最简单的sofc由空气电极(阴极)、电解质和阳极组成。空气电极主要负责氧还原反应，促进氧气还原为氧离子，并与电解质界面进行有效的电荷传输。

2、目前有很多高性能空气电极材料，但是几乎所有的高性能空气电极都极大依赖于稀土元素，例如baco0.4fe0.4zr0.1y0.1o3,sr0.9cs0.1co0.9nb0.1o3，prba0.5sr0.5co1.5fe0.5o5等高性能空气电极材料。材料成本较高成为了限制sofc发展和产业化的一大重要因素。需要一种不依赖稀土元素，仅采用常见的非贵金属元素(ca,fe,al,cu等)合成的空气电极，来降低sofc的材料成本。但仅由非贵金属合成的空气电极，往往催化活性受到限制，导致sofc整体的电化学性能较差，因此还需要对其进行一系列的优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高催化活性空气电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过溶胶-凝胶法、固相法、共沉淀法和水热法中的至少一种合成所述CaFe0.5Al0.25Cu0.25O3-δ材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用所述溶胶-凝胶法合成CaFe0.5Al0.25Cu0.25O3-δ材料时，所述步骤S1包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，S1中，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种高催化活性空气电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过溶胶-凝胶法、固相法、共沉淀法和水热法中的至少一种合成所述cafe0.5al0.25cu0.25o3-δ材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用所述溶胶-凝胶法合成cafe0.5al0.25cu0.25o3-δ材料时，所述步骤s1包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，s1中，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，

6...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾林，朱政宸，杨洪鑫，李政，黄浩东，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：