[发明专利]一种固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述阴极材料由尖晶石型氧化物材料与氧离子电导材料粉末组成；其中，尖晶石型氧化物材料粉末的质量占阴极材料总质量的10％～100％，氧离子电导材料粉末的质量为余量。

2.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述尖晶石型氧化物的化学式为：(A，B)₃O₄；其中A和B均选自Li、B、Mg、Al、Si、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Mo、Ag、W、Au、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Yb、Bi中的一种或几种。

3.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述尖晶石型氧化物的化学式为：M_xMn_yCo_3-x-yO₄；其中M选自Mg、Al、Fe、Ni、Cu、Zn、Y、Ag中的一种或几种，且0≤x≤2.0，0≤y≤3.0，3-x-y≥0。

4.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述氧离子电导材料的组成和结构与燃料电池电解质材料一致或同系列。

5.按照权利要求3所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述的M选自Fe、Ni、Ag中的一种或几种。

6.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述氧离子电导材料的组成选自：掺杂的氧化锆系列电解质材料；或掺杂的氧化铈系列电解质材料；或镓酸镧系列电解质材料。

7.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述氧离子电导材料选自：以Sc₂O₃、CeO₂或Y₂O₃掺杂的氧化锆；或以Sm₂O₃或Gd₂O₃掺杂的氧化铈。

8.一种权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料的制备方法，其特征在于：

1)制备尖晶石型氧化物材料和氧离子电导材料粉末；

2)将上述的尖晶石型氧化物材料和上述氧离子电导材料粉末混合，研磨，并配成电极浆料，其中尖晶石型氧化物材料粉末的质量占阴极总质量的10％～100％，氧离子电导材料粉末为余量；

3)将上述的电极浆料刮涂在电解质层上，干燥后，在900℃～1150℃下焙烧2～5h，即制得固体氧化物燃料电池阴极材料。

9.按照权利要求8所述的固体氧化物燃料电池阴极材料的制备方法，其特征在于：所述的尖晶石型氧化物材料和所述的氧离子电导材料粉末均由金属硝酸盐或金属醋酸盐混合后通过EDTA-柠檬酸过程合成，然后在600℃～1100℃下焙烧2～10h。

10.按照权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：所述的阴极材料用于ZrO₂基电解质或CeO₂基电解质或LSGM基电解质的中低温固体氧化物燃料电池。