CN101599546A - 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用 - Google Patents

一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101599546A
CN101599546A CNA2008100117128A CN200810011712A CN101599546A CN 101599546 A CN101599546 A CN 101599546A CN A2008100117128 A CNA2008100117128 A CN A2008100117128A CN 200810011712 A CN200810011712 A CN 200810011712A CN 101599546 A CN101599546 A CN 101599546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode material
mea
cathode
oxide fuel
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008100117128A
Other languages
English (en)
Inventor
程谟杰
刘斌
岳响玲
柳林
候志芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CNA2008100117128A priority Critical patent/CN101599546A/zh
Publication of CN101599546A publication Critical patent/CN101599546A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

本发明涉及固体氧化物燃料电池，具体说是一种过渡元素钛或钪掺杂的LSM(锰酸锶镧)阴极材料及其应用。该阴极材料组成为(La1－xSrx)1－yMn1－zMz O3±δ，(0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z≤1，－1＜δ＜1)，M为钛元素或钪元素。按质量百分比计，固体氧化物燃料电池阴极由1－100％上述阴极材料和0－99％电解质材料组成；所述电解质材料为5－20mol％Y2O3稳定的ZrO2、5－20mol％Sc2O3稳定的ZrO2、SmxCe1－xO2、GdxCe1－xO2、YxCe1－xO2、LaxCe1－xO2、La1－xSrxGa1－yMgyO3(0＜x＜1，0＜y＜1)中的一种或几种。利用本发明可提高锰酸锶镧阴极材料催化氧还原反应的活性，加速氧在阴极材料表面的反应过程，降低阴极极化，从而有效的提高固体氧化物燃料电池的输出功率，600℃电池的输出性能较标准锰酸锶镧电池提高2倍以上。

Description

一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用
技术领域
本发明涉及固体氧化物燃料电池，具体地说是过渡元素钛或钪掺杂的高性能改性锰酸锶镧(LSM)钙钛矿固体氧化物燃料电池阴极材料及其应用。
背景技术
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种以固体氧离子导体为电解质隔膜，能把化学能直接转化为电能的发电技术。固体氧化物燃料电池燃料资源丰富，可直接以天然气、合成气、沼气、液化气以及其它碳氢化合物作燃料；NOx和SOx排放低。SOFC发电效率可达50％，与其它技术(如燃气轮机)结合，发电效率可以达到60-70％。
单电池是固体氧化物燃料电池的核心组件，由电解质、阳极和阴极组成。具有ABO3型钙钛矿结构的锰酸锶镧(LSM，A位为锶和镧元素，B位为锰元素)是目前研究和使用最为广泛的阴极材料。LSM在高温下非常稳定，与常用的电解质材料在化学相容性和热相容性方面都较匹配。LSM阴极材料的主要缺点是本征氧催化还原活性较低。同时，由于LSM为纯电子导体，缺乏离子导电性，导致电极的有效反应区域小，阴极极化比较显著。
近年来，电解质薄膜制备技术的发展使得SOFC的工作温度可降低到800℃以下。然而随着操作温度的降低，LSM阴极材料的电化学性能急剧下降，阴极已成为限制薄膜电池性能的主要因素。针对LSM阴极的特点，提高阴极性能的策略有两种：一种是将LSM阴极材料与高离子电导的电解质材料混和，通过扩大三相界面来提高阴极的电化学性能。另一种途径是在保证钙钛矿结构的前提下对LSM的A位和B位进行掺杂或取代，提高LSM阴极材料的氧还原活性。人们已经广泛研究了用Pr，Nd，Sm，Gd，Yb，Y等稀土元素取代LSM钙钛矿A位的La元素构成SOFC阴极的电化学性能。综合热膨胀系数、电导率、反应活性等多种因素，发现PrxSr1-xMnO3(0＜x＜1)、NdxSr1-xMnO3(0＜x＜1)是较有前景的阴极材料(参见J.Electrochem.Soc.，142(1995)1519-1524)。目前研究较多的对LSM钙钛矿B位进行掺杂或取代的元素主要集中在第四周期Mn以后的过渡元素。掺杂后形成的新阴极材料如LaxSr1-xFeO3(0＜x＜1，LSF)、LaxSr1-xCoO3(0＜x＜1，LSC)、LaxSr1-xCoFeO3((0＜x＜1)，LSCF)、LaxSr1-xCuO3(0＜x＜1，LSCu)、LaxSr1-xCoyCu1-yO3(0＜x＜1，0＜y＜1，LSCCu)等除了具有一定的电子电导外，还有一定的离子导电性。当他们用作阴极时，阴极氧还原反应区域不只限于三相反应界面处，而是扩展到整个阴极表面，大大降低了阴极极化(参见Solid state Ionics 138(2000)143-152；Solid State Ionics，148(2002)545-549；Mater.Resear.Bull.38(2003)231-239；Journal of power sources，113(2003)1-10；Solid State Ionics，176(2005)1341-1350)。上述材料的最大缺点是与常用的YSZ电解质化学相容性较差。当用作与新型电解质配套的阴极材料时其电池长期稳定性和对外界环境的耐受性也有待进一步考察。
发明内容
在本发明中，申请人以传统LSM阴极材料作为新阴极材料开发的基础，通过对B位掺杂过渡元素钪或钛，并结合A位锶和镧元素的调变来提高LSM阴极材料的氧还原活性，从而降低阴极极化。
本发明的目的旨在解决固体氧化物燃料电池中LSM(锰酸锶镧)阴极材料催化活性较低的问题，通过在LSM(锰酸锶镧)钙钛矿材料的B位引入过渡元素钛或钪，同时调整A位锶和镧元素的比例，从而改变阴极材料活性组份的结构，来提高LSM(锰酸锶镧)阴极材料的电催化氧还原活性，降低LSM(锰酸锶镧)阴极的极化过电势，提高电池的输出功率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
固体氧化物燃料电池阴极材料，该阴极材料为过渡元素钛或钪掺杂的LSM(锰酸锶镧)导电材料；其组成为(La1-xSrx)1-yMn1-zMzO3±δ，(0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z≤1，-1＜δ＜1)，M为钛元素或钪元素。该阴极材料的合成可采用常规的柠檬酸法、水热合成法、甘氨酸法、共沉淀法、燃烧法或高温固相反应方法。
一种固体氧化物燃料电池三合一组件(MEA)，包括阳极，电解质膜和阴极。MEA阳极制作材料为金属/氧化物复合陶瓷，其中金属催化剂包括Ni，Co，Cu，Rh，Fe，Pt，Pd，Mo和Ti中的一种或几种，氧化物包括5-20mol％Y2O3稳定的ZrO2、5-20mol％ Sc2O3稳定的ZrO2、SmxCe1-xO2(SDC)(0＜x＜1)、GdxCe1-xO2(GDC)(0＜x＜1)、YxCe1-xO2(YDC)(0＜x＜1)、LaxCe1-xO2(LDC)(0＜x＜1)、La1-xSrxGa1-yMgyO3(0＜x＜1，0＜y＜1)中的一种或几种；金属催化剂的质量百分比含量为1％-100％；
MEA电解质膜制作材料为5-20mol％Y2O3稳定的ZrO2、5-20mol％Sc2O3稳定的ZrO2、SmxCe1-xO2(SDC)(0＜x＜1)、GdxCe1-xO2(GDC)(0＜x＜1)、YxCe1-xO2(YDC)(0＜x＜1)、LaxCe1-xO2(LDC)(0＜x＜1)、La1-xSrxGa1-yMgyO3(0＜x＜1，0＜y＜1)中的一种或几种；电解质膜可以采用高温烧结、气相沉积、溶胶-凝胶、等离子体喷涂等方法制备，其厚度为0.01微米至5000微米，退火温度在200℃-1500℃区间范围内；
MEA阴极可由上述过渡元素钛或钪掺杂的LSM(锰酸锶镧)阴极材料单独构成，也可由该过渡元素钛或钪掺杂的LSM(锰酸锶镧)阴极材料与电解质材料组成的复合材料构成。上述过渡元素钛或钪掺杂的LSM(锰酸锶镧)阴极材料在MEA阴极中的质量百分比含量为1-100％；所述电解质材料为5-20mol％Y2O3稳定的ZrO2、5-20mol％Sc2O3稳定ZrO2、SmxCe1-xO2(SDC)(0＜x＜1)、GdxCe1-xO2(GDC)(0＜x＜1)、YxCe1-xO2(YDC)(0＜x＜1)、LaxCe1-xO2(LDC)(0＜x＜1)、La1-xSrxGa1-yMgyO3(0＜x＜1，0＜y＜1)中的一种或几种。MEA阴极采用采用流延法、丝网印刷法、涂敷法、气相沉积法或等离子体喷涂法制备在电解质膜上，在200-1300℃退火，其厚度控制在0.01微米至2000微米之间。
所述三合一组件MEA的构造可以采用平板型、管型、扁管型、蜂窝型及其它各种构造方式；可以采用电解质膜自支撑型、阴极支撑型、阳极支撑型等多种结构。
本发明具有如下优点：
1.采用本发明制备的固体氧化物燃料电池阴极材料，可通过改变B位的钛或钪掺杂量、A位的锶和镧的组成有效调变阴极材料催化氧还原反应的活性以及电导率。
2.采用本发明制备的固体氧化物燃料电池复合阴极，可通过改变复合阴极中该阴极材料的含量，复合阴极的烧结温度以及复合阴极的制备方法有效控制阴极/电解质界面和阴极微结构的形成。
2.采用本发明进行固体氧化物燃料电池MEA制备的工艺简单，可采用多种常规技术制备。具体为：首先，采用流延法、干压法或挤出成型法制备阳极/电解质组件。将上述阴极材料和电解质材料混匀，然后与粘结剂均匀混合制成浆料，通过流延法、丝网印刷法、涂敷法将其制备在电解质膜上，最后在高温烧结而成。
3.本发明可用于平板型、管型、扁管型、蜂窝型等多种构型的固体氧化物燃料电池；适用于多种固体氧化物燃料电池应用领域，如便携式电源、分散电源等。
具体实施方式
实施例1
La0.8Sr0.2Mn0.98Sc0.02O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2、0.136g Sc(NO3)3.6H2O和7.015g Mn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入7.82g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。加热搅拌以形成透明均匀的凝胶，然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。制备颗粒形状规则的粉末。将这种蓬松的初级粉末在900℃煅烧3h，得到钪掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用涂覆法制备La0.8Sr0.2Mn0.98Sc0.02O3-YSZ复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在650℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到1.44W·cm-2。650℃时最大功率密度达到0.38W·cm-2，比标准La0.8Sr0.2MnO3-YSZ电池性能提高2倍。
实施例2
La0.8Sr0.2Mn0.95Sc0.05O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2、0.339g Sc(NO3)3.6H2O和6.80g Mn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入7.86g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。加热搅拌以形成透明均匀的凝胶，然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。制备颗粒形状规则的粉末。将这种蓬松的初级粉末在900℃煅烧3h，得到钪掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用丝网印刷法制备La0.8Sr0.2Mn0.95Sc0.05O3-YSZ复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在650℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到1.31W·cm-2。650℃时最大功率密度达到0.40W·cm-2，比标准La0.8Sr0.2MnO3-YSZ电池性能提高2.2倍。
实施例3
La0.8Sr0.2Mn0.9Ti0.1O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2和6.44gMn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入7.46g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。将0.68g钛酸丁酯加入到1.99g乙二醇，搅拌30min。加热至70℃，将1.68g柠檬酸溶解在上述溶液中，钛酸丁酯∶柠檬酸∶乙二醇＝1∶4∶16。将上述溶液加到金属硝酸盐溶液中，加热搅拌形成透明均匀的溶胶。然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。将这种蓬松的初级粉末在1100℃煅烧3h，得到钛掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用涂覆法制备La0.8Sr0.2Mn0.9Ti0.1O3-YSZ复合阴极，在1100℃焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在600℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到1.21W·cm-2。600℃时最大功率密度达到0.19W·cm-2，比标准La0.8Sr0.2MnO3-YSZ电池性能提高2.38倍。
实施例4
La0.8Sr0.2Mn0.6Ti0.4O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2和4.29gMn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入6.48g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。将2.72g钛酸丁酯加入到7.96g乙二醇溶解，然后加入6.72g柠檬酸，加热至70℃搅拌30min形成透明均匀的溶液。将上述溶液加到金属硝酸盐溶液中，加热搅拌形成透明均匀的溶胶。然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。将这种蓬松的初级粉末在1100℃煅烧3h，得到钛掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过干压法制备NiO-GDC/GDC二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用丝网印刷法制备La0.8Sr0.2Mn0.6Ti0.4O3-GDC复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在600℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到0.63W·cm-2。
实施例5
La0.8Sr0.2Mn0.1Ti0.9O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2和0.715gMn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入4.86g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。将6.12g钛酸丁酯加入到17.9g乙二醇，搅拌30min。加热至70℃，将15.1g柠檬酸溶解在上述溶液中，钛酸丁酯∶柠檬酸∶乙二醇＝1∶4∶16。将上述溶液加到金属硝酸盐溶液中，加热搅拌形成透明均匀的溶胶。然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。将这种蓬松的初级粉末在1100℃煅烧3h，得到钛掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用涂覆法制备La0.8Sr0.2Mn0.1Ti0.9O3-YSZ复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在600℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度为0.88W·cm-2。
实施例6
(La0.8Sr0.2)0.9Mn0.9Ti0.1O3的合成：将2.35g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.765g Sr(NO3)2和6.44g Mn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入7.0g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。将0.68g钛酸丁酯加入到1.99g乙二醇，搅拌30min。加热至70℃，将1.68g柠檬酸溶解在上述溶液中，钛酸丁酯∶柠檬酸∶乙二醇＝1∶4∶16。将上述溶液加到金属硝酸盐溶液中，加热搅拌形成透明均匀的溶胶。然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。将这种蓬松的初级粉末在1100℃煅烧3h，得到钛掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用涂覆法制备(La0.8Sr0.2)0.9Mn0.9Ti0.1O3-YSZ复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在600℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到1.86W·cm-2，600℃时最大功率密度达到0.50W·cm-2，比标准(La0.8Sr0.2)0.9MnO3-YSZ电池性能提高1.3倍。
实施例7
(La0.8Sr0.2)0.8Mn0.1Ti0.9O3的合成：将2.61g La2O3用稀硝酸(4ml浓硝酸溶于10ml水)溶解生成La(NO3)3的水溶液，然后再将0.85g Sr(NO3)2和0.715g Mn(NO3)2(质量百分含量50％)溶液加入到上述La(NO3)3水溶液中，搅拌使其完全溶解，形成透明溶液。按照金属离子与柠檬酸三铵1∶1的比例加入3.95g柠檬酸三铵，并用硝酸调pH为1-2。将6.12g钛酸丁酯加入到17.9g乙二醇，搅拌30min。加热至70℃，将15.1g柠檬酸溶解在上述溶液中，钛酸丁酯∶柠檬酸∶乙二醇＝1∶4∶16。将上述溶液加到金属硝酸盐溶液中，加热搅拌形成透明均匀的溶胶。然后放在电炉上燃烧形成初级粉末。将这种蓬松的初级粉末在1100℃煅烧3h，得到钛掺杂的镧锶锰钙钛矿阴极材料。
通过共烧法制备NiO-YSZ/YSZ二合一，在适当温度共烧4小时，得到阳极/电解质组件。采用涂覆法制备(La0.8Sr0.2)0.8Mn0.1Ti0.9O3-YSZ复合阴极，在适当温度焙烧2小时。以氢气为燃料气，氧气为氧化剂，在600℃-800℃测试电池性能。800℃时最大功率密度达到1.04W·cm-2。
利用本发明可提高锰酸锶镧阴极材料催化氧还原反应的活性，加速氧在阴极材料表面的反应过程，降低阴极极化，从而有效的提高固体氧化物燃料电池的输出功率，600℃电池的输出性能较标准锰酸锶镧电池提高2倍以上。

Claims (7)

1.一种固体氧化物燃料电池阴极材料，其特征在于：该阴极材料为过渡元素钛或钪掺杂的LSM导电材料；其组成为(La1-xSrx)1-yMn1-zMzO3±δ，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z≤1，-1＜δ＜1，M为钛元素或钪元素。
2.一种权利要求1所述阴极材料在固体氧化物燃料电池三合一组件MEA中的应用，该MEA包括阳极、电解质膜和阴极，其特征在于：所述阴极，按质量百分比计，由1-100％权利要求书1所述阴极材料和0-99％电解质材料组成；所述电解质材料为5-20mol％Y2O3稳定的ZrO2、5-20mol％Sc2O3稳定的ZrO2、SmxCe1-xO2、GdxCe1-xO2、YxCe1-xO2、LaxCe1-xO2、La1-xSrxGa1-yMgyO3中的一种或一种以上，其中0＜x＜1，0＜y＜1。
3.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：所述MEA的阳极其制作材料为金属/氧化物复合陶瓷，其中金属催化剂包括Ni，Co，Cu，Rh，Fe，Pt，Pd，Mo，Ti中的一种或一种以上；氧化物包括SmxCe1-xO2、GdxCe1-xO2、YxCe1-xO2、LaxCe1-xO2、Y2O3稳定的ZrO2、Sc2O3稳定的ZrO2、La1-xSrxGa1-yMgyO3中的一种或一种以上，其中0＜x＜1，0＜y＜1；金属催化剂于复合陶瓷中的质量百分比含量为1％-100％。
4.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：所述MEA的电解质膜为SmxCe1-xO2、GdxCe1-xO2、YxCe1-xO2、LaxCe1-xO2、Y2O3稳定的ZrO2、Sc2O3稳定的ZrO2、La1-xSrxGa1-yMgyO3中的一种或一种以上，其中0＜x＜1，0＜y＜1。
5.按照权利要求4所述的应用，其特征在于：电解质膜采用高温烧结、气相沉积、溶胶-凝胶或等离子体喷涂方法制备，其厚度为0.01微米至5000微米，退火温度在200℃-1500℃区间范围内。
6.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：所述MEA的电池阴极采用流延法、丝网印刷法、涂敷法、气相沉积法或等离子体喷涂法制备在电解质膜上，在200-1300℃退火，其厚度控制在0.01微米至2000微米之间。
7.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：所述三合一组件MEA的构造可以采用平板型、管型、扁管型或蜂窝型；采用电解质膜自支撑型、阴极支撑型或阳极支撑型结构。
CNA2008100117128A 2008-06-06 2008-06-06 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用 Pending CN101599546A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100117128A CN101599546A (zh) 2008-06-06 2008-06-06 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100117128A CN101599546A (zh) 2008-06-06 2008-06-06 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101599546A true CN101599546A (zh) 2009-12-09

Family

ID=41420879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008100117128A Pending CN101599546A (zh) 2008-06-06 2008-06-06 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101599546A (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102005579A (zh) * 2010-10-14 2011-04-06 华北电力大学 一种制备固体氧化物燃料电池lsm阴极的方法
CN102683728A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 杨绍华 一种阳极支撑固体氧化物燃料电池及其制备方法
WO2012151798A1 (zh) * 2011-05-09 2012-11-15 东南大学 一种黑色导电陶瓷复合材料及其制备方法
DE102012221427A1 (de) 2011-11-30 2013-06-06 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellensystem
CN104659378B (zh) * 2015-02-07 2016-11-23 大连理工大学 一种中温固体氧化物燃料电池纳米纤维复合阴极制备方法
CN106887631A (zh) * 2015-12-12 2017-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种提高钙钛矿氧化物阴极稳定性的方法
CN108470918A (zh) * 2018-03-12 2018-08-31 北京科技大学 一种F阴离子掺杂La0.8Sr0.2MnFxO3-x-δ阴极材料及其制备方法
CN109417183A (zh) * 2016-07-08 2019-03-01 圣安德鲁斯大学董事会 用于从钙钛矿金属氧化物生产电极催化剂的方法
CN109841841A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温燃料电池阴极材料及其制备和应用
CN109904470A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种固体氧化物燃料电池阴极材料
CN110061248A (zh) * 2019-05-05 2019-07-26 常熟理工学院 抗积碳抗硫毒化固体氧化物燃料电池阳极及其制备方法
CN111235589A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温电解池阴极材料及其制备和应用
CN111477881A (zh) * 2020-03-19 2020-07-31 华南理工大学 一种NiFe合金纳米颗粒包覆Pr0.8Sr1.2(FeNi)O4-δ材料及其制法
CN112928314A (zh) * 2021-01-23 2021-06-08 西安石油大学 一种固体氧化物燃料电池的制备方法
CN113809343A (zh) * 2021-09-17 2021-12-17 中国科学技术大学 一种抗二氧化碳的固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102005579B (zh) * 2010-10-14 2013-04-03 华北电力大学 一种制备固体氧化物燃料电池lsm阴极的方法
CN102005579A (zh) * 2010-10-14 2011-04-06 华北电力大学 一种制备固体氧化物燃料电池lsm阴极的方法
WO2012151798A1 (zh) * 2011-05-09 2012-11-15 东南大学 一种黑色导电陶瓷复合材料及其制备方法
DE102012221427A1 (de) 2011-11-30 2013-06-06 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellensystem
CN102683728A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 杨绍华 一种阳极支撑固体氧化物燃料电池及其制备方法
CN104659378B (zh) * 2015-02-07 2016-11-23 大连理工大学 一种中温固体氧化物燃料电池纳米纤维复合阴极制备方法
CN106887631A (zh) * 2015-12-12 2017-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种提高钙钛矿氧化物阴极稳定性的方法
CN109417183B (zh) * 2016-07-08 2022-05-24 圣安德鲁斯大学董事会 用于从钙钛矿金属氧化物生产电极催化剂的方法
CN109417183A (zh) * 2016-07-08 2019-03-01 圣安德鲁斯大学董事会 用于从钙钛矿金属氧化物生产电极催化剂的方法
CN109841841B (zh) * 2017-11-29 2021-08-31 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温燃料电池阴极材料及其制备和应用
CN109841841A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温燃料电池阴极材料及其制备和应用
CN109904470A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种固体氧化物燃料电池阴极材料
CN109904470B (zh) * 2017-12-11 2021-05-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种固体氧化物燃料电池阴极材料
CN108470918A (zh) * 2018-03-12 2018-08-31 北京科技大学 一种F阴离子掺杂La0.8Sr0.2MnFxO3-x-δ阴极材料及其制备方法
CN111235589A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温电解池阴极材料及其制备和应用
CN111235589B (zh) * 2018-11-29 2021-06-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温电解池阴极材料及其制备和应用
CN110061248A (zh) * 2019-05-05 2019-07-26 常熟理工学院 抗积碳抗硫毒化固体氧化物燃料电池阳极及其制备方法
CN111477881A (zh) * 2020-03-19 2020-07-31 华南理工大学 一种NiFe合金纳米颗粒包覆Pr0.8Sr1.2(FeNi)O4-δ材料及其制法
CN112928314A (zh) * 2021-01-23 2021-06-08 西安石油大学 一种固体氧化物燃料电池的制备方法
CN113809343A (zh) * 2021-09-17 2021-12-17 中国科学技术大学 一种抗二氧化碳的固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101599546A (zh) 一种固体氧化物燃料电池阴极材料及应用
AU2003248994B2 (en) Perovskite-based fuel cell electrode and membrane
Huang et al. Electrochemical evaluation of double perovskite PrBaCo2-xMnxO5+ δ (x= 0, 0.5, 1) as promising cathodes for IT-SOFCs
Huang et al. Investigation of La2NiO4+ δ-based cathodes for SDC–carbonate composite electrolyte intermediate temperature fuel cells
CN102569786B (zh) 一种钙钛矿型Co基复合阴极材料及其制备和应用
CN101304092B (zh) 一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料及其应用
CN104078687A (zh) 含有碱金属或碱土金属元素的固体氧化物燃料电池的阳极材料及其制备方法和用途
CN101295792A (zh) 一种固体氧化物燃料电池复合阳极及其制备方法
CN101964422A (zh) 钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料
CN101771149A (zh) 镁改性的镍基固体氧化物燃料电池复合阳极及制备和应用
Zhang et al. Cost-effective solid oxide fuel cell prepared by single step co-press-firing process with lithiated NiO cathode
CN100583516C (zh) 一种a、b位共掺杂钛酸锶固体氧化物燃料电池阳极材料
CN112687929A (zh) 一种锂氧化物电极微熔盐陶瓷燃料电池及其制备方法
Chandran et al. A review of materials used for solid oxide fuel cell
Miao et al. Optimizing strontium titanate anode in solid oxide fuel cells by ytterbium doping
CN108091885B (zh) 一种高温燃料电池阴极及其应用
Zeng et al. Enhancing the oxygen reduction reaction activity and durability of a solid oxide fuel cell cathode by surface modification of a hybrid coating
Devi et al. Solid oxide fuel cell materials: a review
CN101304093A (zh) 一种低温固体氧化物燃料电池三合一组件mea及其制备
CN100459250C (zh) 一种用于固体氧化物燃料电池的缺位掺杂阳极材料
CN100502117C (zh) 一种用于固体氧化物燃料电池的b位缺位钙钛矿阳极材料
CN112331865A (zh) 一种固体氧化物电池的复合阴极电极及其制备方法和固体氧化物电池
CN116082028B (zh) 一种质子陶瓷燃料电池阳极材料、制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途
CN109360991B (zh) 一种低温固体氧化物燃料电池复合阴极及其制备方法
CN116014159A (zh) 一种固体氧化物电池氧电极材料、制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091209