[发明专利]一种用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料及制备方法在审
| 申请号： | 201810154958.4 | 申请日： | 2018-02-23 |
| 公开（公告）号： | CN108455980A | 公开（公告）日： | 2018-08-28 |
| 发明（设计）人： | 陈庆;廖健淞 | 申请（专利权）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分类号： | C04B35/16 | 分类号： | C04B35/16;C04B35/44;C04B35/50;C04B35/622;H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 阴极材料 制备 燃料电池 共掺杂 氧离子 晶格 悬键 材料技术领域 固体燃料电池 燃料电池阴极 钙钛矿结构 结构稳定性 极化阻抗 离子迁移 自发极化 钒原子 钙钛矿 高价态 活化能 硼原子 膜材 势垒 吸附 跃迁 中温 掺杂 迁移 应用 | ||
1.一种用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、称量：称取金属A的氧化物和金属B的氧化物，保证A与B的摩尔比为1:0.9～1，其中，A为La或Sr，B为Si、Al或Co；
b、陶瓷前驱体的制备：将金属A的氧化物和金属B的氧化物混合后，加入五氧化二钒和助剂，混合球磨，使其粒径小于50微米，然后在有氧气氛下300～500℃下煅烧4～8h，得到含有大量气孔的陶瓷前驱体；其中，五氧化二钒的加入量为金属A的氧化物和金属B的氧化物重量和的10～20%；助剂的加入量为五氧化二钒重量的30～50%；
c、压片：将陶瓷前驱体放入压片机中，在200～400MPa下压制成型，得到片状材料；
d、低温等离子烧结：将片状材料在氢气和硼烷的混合气源下进行等离子烧结，得到烧结体；所述氢气和硼烷的混合气源中，氢气和硼烷的体积比为1:2～8；
e、洗涤干燥：将烧结体置于水中，超声洗涤5～20min，然后取出，干燥，得到用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：b步骤中，所述有氧气氛为空气气氛。
3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：b步骤中，于400℃下煅烧7h。
4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：b步骤中，五氧化二钒的加入量为金属A的氧化物和金属B的氧化物重量和的18%；助剂的加入量为五氧化二钒重量的40%。
5.根据权利要求1或4所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：b步骤中，所述助剂为淀粉、甘油、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：d步骤中，所述氢气和硼烷的混合气源中，氢气和硼烷的体积比为1:6。
7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：d步骤中，所述等离子烧结的温度为600～800℃。
8.根据权利要求1所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法，其特征在于：e步骤中，所述干燥为100～150℃烘干5～10h；优选所述干燥为120℃烘干8h。
9.权利要求1～8任一项所述的用于燃料电池的钒硼共掺杂的阴极材料的制备方法制备得到的阴极材料。
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