[发明专利]非钴中温固体氧化物燃料电池稳定阴极材料及其应用

权利要求书

1.一种非钴中温固体氧化物燃料电池稳定阴极材料，其特征在于，其分子式为(Nd_1-xSr_x)_a(Fe₁-_yCu_y)_bO_3-δ，其中：0.01<x<1，0.01<y<1，0.8<a/b<1.2，-0.5<δ<0.5。

2.根据权利要求1所述的阴极材料，其特征是，y=0.2。

3.根据权利要求1或2所述的阴极材料，其特征是，0.3<x<0.7，a=b=1，-0.3<δ<0.3。

4.一种根据权利要求1-3中任一所述阴极材料的制备方法，其特征在于，通过溶胶凝胶法在Sr_xFe_yO₃的A位掺入Nd，B位掺入Cu，经加热烧结后制备得到(Nd_1-xSr_x)_a(Fe₁-_yCu_y)_bO_3-δ粉体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的在Sr_xFe_yO₃的A位掺入Nd，B位掺入Cu是指：将Nd(NO₃)₃·6H₂O、Sr(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃·9H₂O和Cu(NO₃)₂·3H₂O溶解于乙二胺四乙酸和含税的混合溶液中，然后加入柠檬酸并充分反应至生成凝胶物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的EDTA、柠檬酸和总金属离子的摩尔比为1:1.5:1。

7.一种复合阴极材料，其特征在于，其分子式为NSFCu-MDC，M=Sm，Gd；其中的氧化铈基电解质材料为掺杂的氧化铈，其分子式为M_1-xSm_xO_2-δ，0.01<x<0.4。

8.一种根据权利要求7所述复合阴极材料的制备方法，其特征在于，通过将(Nd_1-xSr_x)_a(Fe₁-_yCu_y)_bO_3-δ粉体与作为电解质的Ce_1-xSm_xO_2-δ(SDC)或Ce_1-xGd_xO_2-δ(GDC)按照质量比1:0.1～1:4的比例球磨1-24h充分混合后得到。

9.一种根据权利要求7所述方法制备得到的复合阴极材料NSFCu-SDC和NSFCu-GDC。

10.一种基于权利要求7-9中任一中的复合阴极材料的应用，其特征在于，将其用于制备阴极对称电池；

所述的阴极对称电池的复合结构为Nd_xSr_1-xFe_0.8Cu_0.2O_3-δ(0.3≤x≤0.7)/SDC/Nd_xSr_1-xFe_0.8Cu_0.2O_3-δ，其中0.3≤x≤0.7。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征是，所述的阴极对称电池通过以下方式制备得到：将以干压法制备得到的SDC或GDC电解质片在1300-1500℃下高温烧结1-20h得到致密的电解质片，然后将NSFCu粉体、NSFCu-SDC或NSFCu-GDC中任一与有机物配成阴极浆料后采用涂刷、或喷涂、或丝网印刷至SDC或GDC电解质片两侧得到。