[发明专利]一种多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料，其特征在于，所述电解质材料的化学式如下：Ce_0.8Y_xGd_0.04-xSm_0.16O_1.9，

式中x＝0.03。

2.一种如权利要求1所述的多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、按化学计量比称取Gd(NO₃)₃·6H₂O、Sm(NO₃)₃·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O，用去离子水溶解，得到混合液A；

S2、将适量柠檬酸溶解于去离子水中，得到溶液B；

S3、将混合液A和溶液B置于超声微波组合反应系统中，打开超声波发生装置和微波发生装置，将混合液A和溶液B在超声波、微波共同作用下加热至设定温度，然后将溶液B滴加至混合液A中，混合均匀，再在超声波、微波共同作用下，在设定温度、设定pH下保温反应，得到溶胶C；

S4、将溶胶C冷却、陈化、烘干，然后研磨成粉末，加热煅烧，得到所述多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料。

3.根据权利要求2所述的多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸与混合液A中金属离子的摩尔比为1：(1.4-1.6)。

4.根据权利要求2或3所述的多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，设定温度为20-80℃，设定pH为6-8，反应时间为3-5h；所述步骤S3中，超声波功率为400-600W，微波功率为600-1000W。

5.根据权利要求2或3任一项所述的多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，加热煅烧的具体方法为：先在30-150℃保温20-40min，然后升温至250-350℃保温60-80min，再升温至700-800℃保温150-200min，即可。

6.一种中低温燃料电池固体电解质陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将权利要求2-5任一项所述的制备方法制得的多组分共掺杂氧化铈基固体电解质材料研磨成粉末，加入粘结剂造粒；

(2)将步骤(1)得到的物料进行压片，得到片状坯体；

(3)将步骤(2)得到的片状坯体进行高温烧结，得到中低温燃料电池固体电解质陶瓷膜。

7.根据权利要求6所述的中低温燃料电池固体电解质陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，压片的压力为8-12MPa；所述步骤(3)中，烧结温度为1250-1350℃，烧结时间为2-4h。