[发明专利]用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料及其制备方法

权利要求书

1.用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料，其特征在于用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料为稀土元素离子与钴离子共掺杂的氧化铈基氧离子导电电解质纳米粉末，化学式为Ce_(1-x-y)Re_xCo_yO_2-δ，其中x∶y＝4～20∶1，x+y＝0.21～0.25，δ＝0.10～0.12，Re为稀土元素。

2.根据权利要求1所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料，其特征在于所述稀土元素离子为Nd³⁺、Sm³⁺、Gd³⁺、Eu³⁺或者Pr³⁺。。

3.根据权利要求1所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料，其特征在于用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料，其为钕稀土元素离子与钴离子共掺杂的氧化铈基氧离子导电电解质纳米粉末，化学式为Ce_(1-x-y)Nd_xCo_yO_2-δ，其中x∶y＝4～10∶1，x+y＝0.22～0.25，δ＝0.10～0.12。

4.如权利要求1所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法是通过以下步骤实现的：一、按摩尔百分比称取75％～79％的CeO₂及21％～25％的稀土元素硝酸盐和硝酸钴混合物，其中控制硝酸钕和硝酸钴混合物中硝酸钕和硝酸钴的摩尔比为4～20∶1，然后将CeO₂、稀土元素硝酸盐和硝酸钴研磨混合得混合原料；二、向步骤一得到的混合原料中加入碱金属无机碱混合物，搅拌均匀得混合物料，然后将混合物料在200～280℃条件下保温48～96h，再自然冷却至室温，得白色粉末，其中加入的碱金属无机碱混合物与混合原料的质量比为4∶1；三、将步骤二得到的白色粉末洗涤并过滤得湿粉末，然后将湿粉末在50～80℃条件下保温8～15h，得用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料Ce_(1-x-y)Nd_xCo_yO_2-δ，其中x∶y＝4～20∶1，x+y＝0.21～0.25，δ＝0.10～0.12，完成用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法。

5.根据权利要求4所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤二中碱金属无机碱混合物为LiOH、NaOH、KOH、RbOH和CsOH中两种的混合物。

6.根据权利要求4所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤二中碱金属无机碱混合物为NaOH和KOH的混合物，NaOH和KOH的质量比为0.9～1.1∶1。

7.根据权利要求4、5或6所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤二中将混合物料在220～260℃条件下保温60～84h。

8.根据权利要求4、5或6所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤二中将混合物料在240℃条件下保温72h。

9.根据权利要求4、5或6所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤三中将湿粉末在60℃条件下保温12h。

10.根据权利要求4、5或6所述的用于中温固体氧化物燃料电池的纳米电解质材料的制备方法，其特征在于步骤一中稀土元素硝酸盐为硝酸钕、硝酸钐、硝酸钆、硝酸铕或者硝酸镨。