【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体电解质材料及其制备方法。
技术介绍
燃料电池是一种高效、环境友好的电化学能量转换装置，以其独特的优点成为21世纪最具发展潜力的绿色能源。其中固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)由于具有高的能量转换效率、结构简单、无液体腐蚀和流失问题以及寿命长等优点，引起了人们的广泛关注。目前商业化应用中主要使用氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)作为电解质材料，但是此材料需要在1273K的高温下才能维持其高的离子电导率，由于使用温度过高，导致电解质老化，电极和连接材料选择困难，启动时间长，制造成本高，密封和结构上的 问题以及长时间运转稳定性等问题，因此较高的操作温度在一定程度上限制了 SOFCs的发展和使用。氧基磷灰石型硅酸镧电解质材料在中低温下具有高的离子电导率和低的活化能，而且其热膨胀系数与阴阳极材料相匹配，有可能成为一种性能优异的新型电解质材料，从而加速SOFCs的中低温化进程和商业化发展。目前这种电解质材料的制备方法主要是高温固相反应法和溶胶凝胶法。溶胶凝胶法制备的粉体粒径小而且均匀，烧结温度较低，但是所使用的金属纯盐...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.铟或铌掺杂氧基磷灰石型硅酸镧固体电解质材料，其特征在于铟或铌掺杂氧基磷灰石型硅酸镧固体电解质材料的化学式为La1(lSi6_xInx027_x/2或LaltlSi 6—xNbx027+x/2， 其中，X的取值范围为O < X≤2。2.如权利要求I所述的铟或铌掺杂氧基磷灰石型硅酸镧固体电解质材料的制备方法，其特征在于铟或铌掺杂氧基磷灰石型硅酸镧固体电解质材料的制备方法按以下步骤进行 一、将氧化物粉体La203、SiO2和A分别置于三个坩埚中，再将坩埚置于高温炉中，以100 300K.tr1的升温速度升温至873 1273K，保温I 4h后，以100 500K.tr1的降温速度降至室温；其中A代表In2O3或Nb2O5 ； 二、称取经步骤一处理的La203、SiO2和A，其中La2O3与SiO2的物质的量之比为5 (5. 5 5. 9) ,La2O3与A的物质的量之比为5 (0. 05 0. 25); 三、将步骤二中称取的La203、SiO2和A置于球磨罐中，加入无水乙醇和磨球，湿磨混合均匀，得到混合物；其中粉体和无水乙醇的质量比为I : (0.5 3)，粉体和磨球的质量比为I : (3 5);粉体的质量是指La203、SiO2和A的总质量； 四、将步骤三得到的混合物烘干、过160 500目筛后，在1473 1673K的温度下煅烧5 15h，得到煅烧粉体； 五、将步骤四得到的煅烧粉体在10 40MPa的压力下冷压成型，再在100 400MPa下冷等静压成型，保压时间为3 lOmin，得到坯体； 六、将步骤五中得到的坯体在温度为1773 1973K的条件下，烧结5 30h，得到铟或铌掺杂氧基磷灰石型硅酸镧固体电解质材...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘占国，相珺，欧阳家虎，周玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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