[发明专利]具有质子电子混合导电的铁基单相阴极材料体系及制备方法

权利要求书

1.一种具有质子电子混合导电的铁基单相阴极材料体系，其特征是：铁基单相阴极材料体系：选择质子导体BaZrO₃，掺杂三价阳离子Y³⁺，增加材料的质子电导率，再引入过渡金属离子Fe改变材料的能带结构，降低带隙，产生电子电导，获得具有质子电子混合导电的单相阴极材料。

2.权利要求1所述的一种具有质子电子混合导电的铁基单相阴极材料体系的制备方法，其特征在于：铁基单相阴极材料体系的制备方法:按照Ba：Zr：Y：Fe＝1：0.8-x：0.2：x的摩尔比例称量每个元素所对应的化学原料，加入柠檬酸，EDTA两种络合剂，通过硝酸，氨水溶解，调节PH＝6-7，烧成初级粉，再预烧1250℃-5h成粉，得到所制备阴极材料。

3.根据权利要求2所述的一种具有质子电子混合导电的铁基单相阴极材料体系的制备方法，其特征在于：制备方法具体步骤为：

(1)首先将阴极材料式子中的元素，按比例找取相对应的化学药品，C₄H₆BaO₄、Zr(NO₃)₄·3H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O，根据成分中所含元素比例，称量所需质量；所述的式子为BaZr_0.8-xFe_xY_0.2O_3-δ其中x＝0.2，0.4，0.6；

(2)先往干净的烧杯中加入Zr(NO₃)₄·3H₂O，在加入10-15ml硝酸，50-100ml蒸馏水，放在电炉上加热，搅拌至澄清；

(3)再向烧杯中加入称取好的C₄H₆BaO₄、Y(NO₃)₃·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O，然后再加入络合剂柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)，所述柠檬酸和EDTA的质量按：按总金属离子数：柠檬酸：EDTA＝1：1：0.8加入烧杯中；

(4)最后加入氨水，氨水量为20～60ml，搅拌溶液变至澄清，测pH6-7；再放入陶瓷锅中在电炉上加热、搅拌，至溶液水分完全蒸发；溶液变得粘稠随后发生起火，等锅中粉体冷却下来即为所得阴极初级粉体；

(5)将收集的初级粉体放入耐高温陶瓷锅中，再放入箱式炉中加热1250℃-5h，待降到室温后取出，所得到的阴极材料。