[发明专利]高导电性纳米复相钙钛矿型质子导体

权利要求书

1.一种高导电性纳米复相钙钛矿型质子导体，其特征在于：其制备方法包括如下步骤，

（1）利用金属盐原料制作凝胶，每份金属盐原料包括1摩尔的Ba(NO₃)₂、y摩尔的Zr(NO₃)₄·5H₂O、x摩尔的Y(NO₃)₃·6H₂O和（1-x-y）摩尔的Ce(NO₃)₃·5H₂O，其中x的范围为0.05~0.3，y的范围为0.1~0.4，每份金属盐原料先利用去离子水使其完全溶解，然后加入4~10摩尔的柠檬酸作为螯合剂，利用氨水调节混合溶液的PH值为5~7，且使溶液体积达到500ml，然后加热至70~100℃，加入20g丙烯酰胺单体，加入2g N,N′-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，加入8g硫酸铵作为引发剂，反应得到透明的凝胶；

（2）所述凝胶在微波炉中加热15min后，研磨至混合均匀，在600~1200℃的温度下煅烧2~4小时，获得纯BaCe_1-x-yZr_yY_xO_3-x/2纳米粉体；

（3）所述每份纳米粉体经超声分散后，加入到含0.1~0.3摩尔Na₂CO₃的溶液中，在2000~3000rpm转速条件下搅拌混合，然后加热到80~100℃挥发水分，最后得到Na₂CO₃包裹BaCe_1-x-yZr_yY_xO_3-x/2的纳米复相粉体；

（4）所述Na₂CO₃包裹BaCe_1-x-yZr_yY_xO_3-x/2的纳米复相粉体通过烧结的方法获得致密材料，即高导电性纳米复相钙钛矿型质子导体。

2.根据权利要求1所述的高导电性纳米复相钙钛矿型质子导体，其特征在于：所述制备方法的步骤（4）中烧结的方法为，将纳米复相粉体装入模具进行干压成型，压力为30~50MPa，再经过200~400MPa冷等静压，在600~800℃高温烧结30~60min，然后自然冷却至室温，获得致密材料。

3.根据权利要求1所述的高导电性纳米复相钙钛矿型质子导体，其特征在于：所述制备方法的步骤（4）中烧结的方法为将纳米复相粉体装入石墨模具中，利用电火花等离子体快速烧结方法，压力为20~30Mpa，烧结气氛为Ar气，在500~800℃高温烧结2~3min，然后自然冷却至室温，获得致密材料。