[发明专利]一种固体氧化物燃料电池双相复合阴极材料及其制备方法

说明书

本发明属于中温固体氧化物燃料电池（SOFC）技术领域，具体涉及一种SOFC双相复合阴极新材料及其制备方法。设定复合材料的两相比例构成(1‑x)Ca₃Co₂O₆/xCe_1.8Sm_0.2O_1.9（0≤x＜1），采用溶胶‑凝胶法“一锅”同步制备复相阴极材料。先按复合组成的化学计量比配制金属盐（硝酸盐或醋酸盐）溶液；再按总金属离子：乙二胺四乙酸：柠檬酸=1：1：1的比例加入两种络合剂，用氨水调节pH至8‑9；最后再将络合溶液烘干、煅烧、退火即可得目标产物。其中，Ca₃Co₂O₆为六方结构，空间群为R‑3C，Ce_1.8Sm_0.2O_1.9为立方结构，空间群为FM3‑M。

技术领域

本发明属于中温固体氧化物燃料电池（SOFC）技术领域，具体涉及一种SOFC双相复合阴极新材料(1-x)Ca₃Co₂O₆/xCe_1.8Sm_0.2O_1.9（0 ≤ x ＜1）及其制备方法。

技术背景

固体氧化物燃料电池（solid-oxide fuel cells，SOFC）是一种直接将碳氢燃料直接转化为电能的发电装置，具有效率高、污染小、燃料灵活等优点。传统SOFC的操作温度高达1000 ºC左右，这对电极材料、电池组件和附属设备提出了很高的要求，电池的构造及运行维护成本高。降低操作温度将有利于改善电池各部件之间的匹配度、降低运行成本。然而，一旦降低操作温度，电解质的欧姆电阻和电极的界面阻抗又会随之增大。随着阳极支撑型电池结构的应用以及电解质薄膜制备工艺的完善，SOFC阴极上氧还原过程中的极化阻力则成为电池最主要的阻抗来源，对电池的输出特性将起决定性作用。因此，选择合适的催化组分是提高阴极电化学性能的根本措施之一。