【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池电解质材料，具体涉及一种sr/mg共掺杂laalo3电解质材料电池的制备方法。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池是一种将化学能转换为电能的设备，它利用h2和o2的化学反应来产生电力和水，可以被用于发电、交通运输、航空航天、军事等领域等。固体氧化物燃料电池的电解质是其核心组成部分之一，其主要功能是提供离子传输的通道并阻止电极产生的电子通过电池内部，sofc电解质的优异性能对提高能源转换效率具有重要意义。
2、电化学性能与掺杂元素的种类及其掺杂量有十分重要的关系，在sofc领域中，lao3是一种重要的电解质材料，lao3具体为laalo3，然而纯lao3存在着一定的离子传导性能限制，引入低价离子掺杂lao3电解质是一种有效的方法，可以提高电解质的离子传导性能，lao3基电解质可以通过低价阳离子形成氧空位，使其具有o2-传输能力，通过系统地研究元素掺杂对lao3电化学性能的影响，发现通过双掺杂比单掺杂更容易提升离子导电能力，且mg2+的掺杂可以引入更多氧空位。为了进一步提升lao3基电解质的离子导电能力，研究二价阳离子sr、mg共掺杂lao3电解质的电化学性质。sr和mg的共掺杂能够调节晶格结构增加氧空位浓度，提高氧离子扩散速率，从而有效地提高材料的离子传导性能。
3、基于此，提出了一种sr/mg共掺杂lao3电解质材料电池的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种sr/mg共掺杂laalo3
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种sr/mg共掺杂laalo3电解质材料电池的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、制备电解质材料lsam，利用al(no3)3·9h2o、la(no3)3·6h2o 、sr(no3)2、mg(no3)2为原料，柠檬酸和edta作为络合剂，采用溶胶凝胶法制备lsam电解质材料；
4、s2、制备质子导体bzcy，利用ba(no3)2、zr(no3)4·5h2o、ce(no3)3·6h2o、yn3o9·6h2o以及柠檬酸和edta，采用溶胶凝胶法制备bace0.7zr0.1y0.2o3 (bczy)质子导体；
5、s3、制备电极材料，将ni0.8co0.15al0.05lio2-δ(ncal)浆料涂抹在泡沫ni上制备出固体氧化物燃料电池电极材料；
6、s4、制备电池，以ni-ncal为电极，la1-xsrxal0.95mg0.05o3-δ作为电解质，制作出电池ni-ncal/lsam/ncal-ni或电池ni-ncal/bzcy /lsam/bzcy /ncal-ni。
7、作为本专利技术的进一步说明，s1中电解质材料的制备包括以下步骤：
8、s101、按照不同元素的化学计量比la:sr:al:mg=la1-xsrxal0.95mg0.05o3-δ称取al(no3)3·9h2o、la(no3)3·6h2o 、sr(no3)2、mg(no3)2原料，并将原料放入装有去离子水溶剂的烧杯中制成溶液，再加入柠檬酸和edta作为络合剂，柠檬酸和 edta 按照与金属离子质量比 1.5:1 进行称量，加热至80℃制成凝胶；
9、s102、将制成的凝胶放入210 ℃干燥箱中干燥3h直到完全干燥后在研钵中碾磨45min，之后装入陶瓷坩埚中，置于马弗炉内在600℃下预烧5h；
10、s103、预烧后在研钵中再次研磨45min,之后在1300℃下烧5h。烧后再次在研钵中再次研磨45min,得到lsam粉体，完成电解质材料lsam的制备。
11、作为本专利技术的进一步说明，s2中制备质子导体bzcy包括以下步骤：
12、s201、按照化学不同元素的化学计量比ba:zr:ce:y=1:0.1:0.7:0.2称取ba(no3)2、zr(no3)4·5h2o、ce(no3)3·6h2o、yn3o9·6h2o药品依次放入大烧杯中，加入300ml去离子水充分溶解，再加入柠檬酸和edta,柠檬酸和 edta 按照与金属离子质量比 1.5:1 进行称量，加入氨水调节ph值到7；
13、s202、将烧杯放置在水浴锅中恒温80℃，转速为10r/min，溶液成胶状后将烧杯放入210 ℃干燥箱中干燥3h直到完全干燥；
14、s203、将干燥后的材料在研钵中碾磨45min,之后装入陶瓷坩埚中，置于马弗炉内在600℃下预烧5h；
15、s204、预烧后在研钵中再次研磨45min,之后在1100℃下烧10h，烧后再次在研钵中再次研磨45min，得到bzcy粉体。
16、作为本专利技术的进一步说明，s3中制备电极材料具体包括以下步骤：
17、s301、按照10gncal对应3ml松油醇、2ml酒精、0.05gpvb的配比称取适量的ncal、松油醇、酒精、pvb后，放入研钵中进行充分研磨使其均匀混合，制成ncal浆料；
18、s302、用打孔器将泡沫镍按压出均匀的圆形泡沫；
19、s303、将ncal浆料均匀涂抹在泡沫镍上，完全覆盖住泡沫镍直到无孔隙出现；
20、s304、利用锡纸将涂抹好的泡沫镍包裹住，并放入烤箱烤干；
21、s305、重复s303和s304进行三遍，使ncal电极材料充分均匀的覆盖住泡沫镍，放入烤箱彻底烘干即可。
22、作为本专利技术的进一步说明，s4中制备电池ni-ncal/lsam/ncal-ni包括以下步骤：
23、s401、将涂好ncal的泡沫镍电极放入压片模具底部，称取适量的电解质材料lsam将其倒入模具之中，并将其压平；
24、s402、将另一片涂抹好的ncal的泡沫镍放入模具之中，完成电池的初步组装并压实；
25、s403、使用压片机对电池加压，在450mpa 条件下加压90秒，得到三层结构的电池；
26、s404、取出压好的电池，并将电池夹在夹具之中，电池上下需要固定在没有涂抹ncal浆料的泡沫镍作为支撑层，用于收集电子。
27、作为本专利技术的进一步说明，s4中制备电池ni-ncal/bzcy/lsam/bzcy /ncal-ni包括以下步骤：
28、s501、将涂好ncal的泡沫镍电极放入压片模具底部，称取适量的质子导体bzcy覆盖在涂好ncal的泡沫镍电极，然后将电解质材料lsam倒入模具之中，并将其压平，压平后在电解质材料lsam上再覆盖一层质子导体bzcy；
29、s502、将另一片涂抹好的ncal的泡沫镍放入模具之中，完成电池的初步组装并压实；
30、s503、使用压片机对电池加压，在450mpa 条件下加压90秒，得到三层结构的电池；
31、s504、取出压好的电池，并将电池夹在夹具之中，电池上下需要固定在没本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，S1中电解质材料的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，S2中制备质子导体BZCY包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，S3中制备电极材料具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，S4中制备电池Ni-NCAL/LSAM/NCAL-Ni包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种Sr/Mg共掺杂LaAlO3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，S4中制备电池Ni-NCAL/BZCY/LSAM/BZCY /NCAL-Ni包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种sr/mg共掺杂laalo3电解质材料电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种sr/mg共掺杂laalo3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，s1中电解质材料的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种sr/mg共掺杂laalo3电解质材料电池的制备方法，其特征在于，s2中制备质子导体bzcy包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种sr/mg共掺杂laalo3...
【专利技术属性】
技术研发人员：卜二军，朱成军，于江宇，朱德才，张英博，牛耀辉，
申请(专利权)人：内蒙古科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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