一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系及其制备方法与流程

文档序号:12480461阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系,其特征是:阴极材料体系:在钡锆钇中掺杂过渡金属离子Co和三价Y离子,提高质子和电子导电能力,构成BaZrO3质子导体;具有较高的催化活性;BaZrO3质子导体在含有H2O或CO2存在的气氛中化学性能稳定;与电解质材料有良好的相匹配性。

2.一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系的制备方法,其特征是:阴极材料体系的制备方法为:采用Y和Co共掺杂的方式,采用柠檬酸液相合成法制备初始粉体,选择钙钛矿结构BaZrO3为基体,掺杂Y3+提高BaZrO3的质子电导率,再添加过渡金属元素Co,阴极材料具备电子电导率,随着Co元素的增加电子电导率增加,提高材料的化学稳定性;获得质子和电子混合导体型的阴极材料体系BaZr0.8-xCoxY0.2O3-δ其中x=0.2,0.4,0.6。

3.根据权利要求2所述的一种钡锆钇掺钴的阴极材料体系的制备方法,其特征是:

具体步骤为:

(1)、本发明要制的阴极材料粉体为BaZr0.8-xCoxY0.2O3-δ其中x=0.2,0.4,0.6,根据每种元素的摩尔质量计算出所需原料:C4H6BaO4、Zr(NO3)4·3H2O、Y(NO3)3·6H2O、Co(NO3)2·6H2O的质量;

(2)、称取钴化物Co(NO3)2·6H2O和锆化物Zr(NO3)4·3H2O于一干净烧杯中,加50-100ml蒸馏水,再加10-15ml硝酸,加热,搅拌至溶液澄清;

(3)、称量原料C4H6BaO4,Y(NO3)3·6H2O,及络合剂柠檬酸,乙二胺四乙酸(EDTA);络合剂摩尔比为金属离子:柠檬酸:EDTA=1:1:0.8,四种物质全部加入上一烧杯后,加30-50ml氨水,加热,搅拌直至溶液澄清;

(4)、将制备好的澄清溶液放入氧化铝陶瓷锅中加热,搅拌至溶液变粘稠并发生剧烈的自燃烧反应,待冷却后收集,此为初始粉体,最后将初始粉体放入箱式炉中预烧1250℃-5h,制得电池阴极材料粉体。

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