[发明专利]固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法在审

专利信息
申请号: 201911335397.9 申请日: 2019-12-23
公开(公告)号: CN111029595A 公开(公告)日: 2020-04-17
发明(设计)人: 赵凯;陈旻;陈东初;徐庆;程刚 申请(专利权)人: 佛山科学技术学院
主分类号: H01M4/88 分类号: H01M4/88;H01M4/90;H01M8/12
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 贺育武
地址: 528000 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 固体 氧化物 燃料电池 催化剂 制备 方法
【权利要求书】:

1.固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

S1:向去离子水中加入化学计量的硝酸铈,硝酸钙或/和硝酸氧锆,以形成混合液;

向所述混合液中加入甘氨酸以形成溶解了甘氨酸的溶液;

加热所述溶解了甘氨酸的溶液使得蒸发余量的水,起始燃烧,并且生成具有组成通式为Ce1-yAyO2-δ (2)的纳米氧化物粉末;和

在空气中,将所述纳米氧化物粉末在700℃~1000℃下煅烧1~4小时,并且生成具有萤石晶相结构的,组成通式为Ce1-yAyO2-δ (2)的纳米氧化物载体;

S2:向去离子水中加入化学计量的硝酸镍、仲钼酸铵,以形成溶解溶液;

向所述溶解溶液中加入所述纳米氧化物载体,混合均匀,并蒸发余量的水,得到混合粉末;在空气中,将所述混合粉末在500℃~700℃煅烧;和

在还原气氛中,将煅烧后的所述混合粉末在600℃~800℃下还原0.5小时,并且生成具有组成通式为Ni1-xMox/Ce1-yAyO2-δ (1)的催化剂;

其中,所述式(1)、(2)中x的范围为0≤x≤0.5,y的范围为0.01≤y≤0.40,A为选自Ca和Zr中的至少一种元素。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,所述溶解了甘氨酸的溶液中的甘氨酸与硝酸盐中金属离子的摩尔比为1.5~3:1。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,其中所述催化剂具有在1nm至500nm尺寸范围内的颗粒。

4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,煅烧所述纳米氧化物粉末的步骤包括:在4小时内将温度升高至700℃~1000℃,然后保持1~4小时。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,煅烧所述混合粉末的步骤包括:在4小时内将温度升高至500℃~700℃,然后保持0.5~2小时。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,其中所述催化剂用于固体氧化物燃料电池的阳极表面,将碳氢燃料转化为富H2和富CO的气体。

7.根据权利要求1至6任一项所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,利用氢气和惰性气体对煅烧后的所述混合粉末进行还原。

8.根据权利要求7所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,所述氢气占10mol%。

9.根据权利要求7所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,所述惰性气体占90mol%。

10.根据权利要求9所述的固体氧化物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种。

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