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专利号: 2021112487422
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:n

步骤a,通过离子尺寸和价态参数计算相结合的方法,选择稳定价态的过渡金属离子M+

;步骤b,将一定比例的Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O与M(NO3)n溶于燃料剂‑络合剂‑还原剂体系中,调节混合溶液PH至酸性,加热至45‑60℃,搅拌5‑8小时,溶液至溶胶状;

步骤c,将溶胶温度升高至74‑85℃,继续搅拌至凝胶状,300‑450℃下点燃得到阴极初粉,进一步高温处理,即可得到阴极粉体;

步骤d,将得到的阴极电极粉体按一定比例与有机溶剂混合制备阴极浆料,并涂覆到阳极支撑片,干燥后,高温煅烧,即可得到该多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极。

2.如权利要求1所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,n+

步骤a中,过渡金属离子M 选用钪、钛、钇、锆、铌、镧、铈中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,

2+ 2+ n+

步骤a中,各金属离子计量比为Sr :Co :M 为1.0:(1‑x):x,且x取值范围为0.2‑0.8。

4.如权利要求1所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述燃料剂‑络合剂‑还原剂体系中的燃料剂为甘氨酸、柠檬酸、尿素、苹果酸、酒石酸中的一种或多种;燃料剂与总金属离子摩尔比为(2.1:1.0)‑(0.65:1.0)。

5.如权利要求4所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述燃料剂‑络合剂‑还原剂体系中的络合剂为甘氨酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、草酸、马来酸中的一种或多种;总金属离子与络合剂摩尔比为(1.6:1.0)‑(0.95:1.0)。

6.如权利要求5所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤b中,燃料剂‑络合剂‑还原剂体系中的还原剂为甘氨酸、柠檬酸、苹果酸中的一种或两种以上。

7.如权利要求6所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤b中,采用浓硝酸和氨水联合调控PH,PH范围为2.9‑6.7。

8.如权利要求1所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤c中,气氛条件为流动空气,流速为180‑500mL/min;步骤d中,高温处理条件为静态空气氛围,温度为980‑1200℃,处理时间为2‑10小时。

9.如权利要求1所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤d中,有机溶剂为选用乙基纤维素的松油醇或含聚乙烯醇缩丁醛的正丁醇,其中乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为5‑12wt.%;阴极电极粉体和有机溶剂质量比为(1.0:

0.20)‑(1.0:0.55)。

10.如权利要求1所述的一种多级结构锶钴基钙钛矿复合阴极的制备方法,其特征在于,步骤d中阳极支撑片是由氧化钆掺杂氧化铈的溅射隔层、氧化钇稳定氧化锆电解质膜层、多孔的氧化钇稳定氧化锆和氧化镍混合物阳极层组成。