[发明专利]静电纺丝法制备具有一维纳米管状结构的固体氧化物燃料电池阴极材料Re1+xA′1-xCuO4±δ的方法

摘要

静电纺丝法制备具有一维纳米管状结构的固体氧化物燃料电池阴极材料Re1+xA′1-xCuO4±δ的方法，它涉及一种电池阴极材料的制备方法。本发明提供一种具有一维纳米管状结构的固体氧化物燃料电池阴极材料Re1+xA′1-xCuO4±δ的制备方法。本方法如下：将Re1+xA′1-xCuO4±δ的前驱体溶液与聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液搅拌混合、静置，得到的溶胶装入注射器中纺丝，然后烘干、经过两次烧结，即得电池阴极材料。本发明电池阴极材料Re1+xA′1-xCuO4±δ作为电极具有更大的比表面积，使电化学反应区扩展到整个阴极内部，增大了反应活性位点数目，从而具有优于粉体电极材料的电化学性能。

主权项

静电纺丝法制备具有一维纳米管状结构的固体氧化物燃料电池阴极材料Re1+xA′1 xCuO4±δ的方法，其特征在于静电纺丝法制备具有一维纳米管状结构的固体氧化物燃料电池阴极材料Re1+xA′1 xCuO4±δ的方法如下：一、将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇后在密封的条件下按照30～80转/分的速度搅拌6h～8h，然后在室温的条件下静置6h～12h，得到质量浓度为9％～11％聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液；二、依照化学式Re1+xA′1 xCuO4±δ，按Re元素、A′元素、Cu元素与O元素的摩尔比为(1+x)∶(1 x)∶1∶(4±δ)的比例分别称取Re(NO3)3、A′(CH3COO)2和Cu(CH3COO)2，然后溶于蒸馏水中，得到均匀透明的体系1，其中Re1+xA′1 xCuO4±δ在体系1中的质量百分含量为2％～8％，其中Re元素为稀土元素，A′元素为碱土金属元素，化学式Re1+xA′1 xCuO4±δ中0≤x≤1，0＜δ＜0.5；三、将体系1与步骤一得到的聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液按照1∶1的质量比混合，以30～80转/分的速度搅拌10h～12h，然后在室温的条件下静置10h～12h，得到溶胶；四、将溶胶装入针孔孔径为0.2mm～0.5mm的注射器中，在注射泵流速为1ml/h、电压为20kV、注射器针头尖端与接收滚筒距离为20cm的条件下纺丝12h，即得无机 有机前驱体纤维，其中注射器针头与铜导线连接，铜导线连接高压电源；五、将无机 有机前驱体纤维在50℃～80℃的条件下烘干10h～14h，然后将烘干的无机 有机前驱体纤维平铺在马弗炉中的三氧化二铝瓷舟内，按照1℃/min的速度升至350℃～500℃，然后在350℃～500℃的条件下烧结2h～6h，再按照1℃/min的速度升至700℃～1000℃，然后在700℃～1000℃的条件下烧结15min～1h，即得电池阴极材料Re1+xA′1 xCuO4±δ；步骤二中所述的Re元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy或Eu；步骤二中所述的A′元素为Ca、Sr或Ba。