【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体氧化物燃料电池，涉及一种具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料。
技术介绍
1、固体氧化物电池（soc）具有固体氧化物电解池（soec）和固体氧化物燃料电池（sofc）两种功能，是一种清洁的能量转换与存储装置；其能够在电解和燃料电池模式间切换，从而实现电能与化学能的高效转换。soc的双模式特性使其成为提升能源系统灵活性、稳定性和可持续性的有前景技术，是目前能源领域的研究重点。根据电解质中的离子传输类型，soc可分为氧离子导体型soc（o-soc）和质子陶瓷电池（pcc）。因质子传输相比氧离子传输具有较低的活化能，pcc比o-soc更适宜在中低温（450~650 °c）下运行，以提高电池各组件的耐久性。pcc可在质子陶瓷电解池（pcec）模式下利用风能和太阳能等可再生能源的多余电力合成氢气，并在质子陶瓷燃料电池（pcfc）模式下将储存的氢气转换为电能。然而，低温下空气电极的氧还原反应（orr）和氧析出反应（oer）动力学缓慢，影响了pcc的性能输出和运行稳定性，进一步限制了其实际应用。
2、在铁基钙钛矿材料中，srfeo3-δ（sf）具有较高的导电性、催化活性且成本低等优势，因此，sf空气电极材料具有很高的商用价值。但由于sf的高热膨胀行为，导致其与其他pcc组分不匹配，进而影响sf基材料用作pcc空气电极时的电化学性能的稳定性。因此，研究人员需基于sf材料开发复合材料并改进电极材料制备技术工艺，开发热膨胀行为匹配、性能优异的sf电极材料。
技术实现思路
...【技术保护点】
1.一种具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：它由钙钛矿材料和负热膨胀材料按质量比5~10 : 1混合、热处理制得，
2.根据权利要求1所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述混合采用高能球磨机进行混合处理，转速为300~500 rpm、球磨时间为0.5~1.5 h。
3.根据权利要求1或2所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述热处理的温度为800~1000°C、保温时间为3~5h。
4.根据权利要求1所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于，所述钙钛矿材料按以下步骤制备：
5.根据权利要求4所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述金属盐中总金属离子、乙二酸四乙酸和柠檬酸的摩尔比为1：0.9~1.1：1.8~2.2，优选为1 : 1 : 2。
6.根据权利要求4所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：采用质量分数为20~30 %的氨水或碳酸氢铵溶液以调节pH。
7.根据权利要求4所
8.根据权利要求4至7中任一所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述高温热处理的温度为900~1100°C、保温时间为5~8h。
...【技术特征摘要】
1.一种具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：它由钙钛矿材料和负热膨胀材料按质量比5~10 : 1混合、热处理制得，
2.根据权利要求1所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述混合采用高能球磨机进行混合处理，转速为300~500 rpm、球磨时间为0.5~1.5 h。
3.根据权利要求1或2所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于：所述热处理的温度为800~1000°c、保温时间为3~5h。
4.根据权利要求1所述具有低热膨胀行为的质子陶瓷电池空气电极材料，其特征在于，所述钙钛矿材料按以下步骤制备：
5.根据权利要求4所述具...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐玫瑰，石康华，宋羽飞，商杭，宋一箫，熊宝成，肖帅，梁明壮，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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