CN105870459A - 一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法 - Google Patents

一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法，属于能源材料技术领域。所述的复合阴极由具有A位阳离子缺位的钙钛矿结构氧化物PrBa1‑xCo2O6‑δ、Pr1‑yBaCo2O6‑δ或Pr1‑nBa1‑mCo2O6‑δ和氧离子导体材料Sm0.2Ce0.8O1.9或Gd0.1Ce0.9O1.95组成，氧离子导体材料的质量百分比为20％‑50％；上述复合阴极材料的制备方法是，首先分别配制两种组分的合成溶液，然后将两种溶液混合并搅拌均匀得到两种组分的混合合成溶液，将混合合成溶液加热得到混合前驱体凝胶，最后经过高温烧结反应获得复合阴极粉体。采用本发明所述同步烧结反应法制备复合阴极材料，工艺简单，易于操作，制备周期短，成本低，效率高，并且有效增强中温固体氧化物燃料电池阴极的氧还原催化活性。

Description

一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法，属于能源材料技术领域。
背景技术
工作温度在600-800℃范围的中温固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效绿色替代能源，在便携式器材、汽车辅助电源以及分散供电系统等领域具有很好的应用前景。SOFC单电池由阴极、电解质与阳极构成，其中，阴极是限制中温SOFC输出功率的主要因素。为提高SOFC的输出功率，阴极材料必须具备高氧还原催化活性，即低极化阻抗。钴基钙钛矿结构氧化物是重要的中温SOFC阴极材料，该类材料在700℃-800℃高温范围内具有高氧还原催化活性，但是，当温度降低至600-700℃低温范围，阴极极化阻抗急剧增大，不再满足应用需要。制备复合阴极，即在钴基钙钛矿氧化物中加入氧离子导体电解质相构成复合材料，是优化中温SOFC阴极性能的可行途径。现有复合阴极的氧还原催化活性虽然得到一定程度的提高，但其在600-700℃低温范围内的极化阻抗依然不能满足SOFC的需要。
中温SOFC复合阴极材料一般采用两种方法制备：第一种是两相粉体机械球磨混合-高温烧结方法(Ruhul Amin,z Ben Kenney,Kunal Karan，InternationalJournal of Hydrogen Energy,37,2012,2157-2165.)。采用这种制备方法，首先必须分别合成单相钙钛矿结构氧化物粉体与氧离子导体电解质粉体，然后将两种粉体经过长时间机械球磨混合，最后经过1000℃以上高温烧结，并且，为了实现两相材料的均匀混合，还需要进行多步球磨与烧结过程，制备工艺复杂，周期长，成本较高。溶液渗透-高温烧结是另一种复合阴极材料制备方法(王绍荣等人申请专利“一种中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法”,授权公告号为CN 101515646B；夏长荣等人申请专利“一种中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法”,授权公告号为CN 100511788C)，利用该方法，由于每次浸渍溶液量有限，需要经过多次浸渍-干燥-高温烧结循环操作，才能获得所需含量的复合阴极，整个复合阴极制备过程步骤多、操作繁杂、制备周期长、效率较低。
发明内容
针对目前中温SOFC阴极氧还原催化活性较差问题以及现有复合阴极制备技术的不足，本发明提供一种中温SOFC复合阴极材料及其制备方法，增强阴极的氧还原催化活性，并简化复合阴极制备工艺。
本发明采用的技术方案如下：一种高催化活性中温SOFC复合阴极材料，包括组分1和组分2，所述组分1是具有A位阳离子缺位的钙钛矿结构氧化物PrBa1-xCo2O6-δ、Pr1-yBaCo2O6-δ或Pr1-nBa1-mCo2O6-δ，其中，PrBa1-xCo2O6-δ具有A位Ba2+缺位，缺位量0.02≤x≤0.15，Pr1-yBaCo2O6-δ具有A位Pr3+缺位，缺位量0.02≤y≤0.12，Pr1-nBa1-mCo2O6-δ同时具有A位Ba2+与Pr3+缺位，Ba2+缺位量0.01≤m≤0.1,Pr3+缺位量0.01≤n≤0.1，并且两种离子的缺位量m+n不大于0.15，δ为上述氧化物中的氧空位含量；所述组分2是氧离子导体材料Sm0.2Ce0.8O1.9或Gd0.1Ce0.9O1.95，上述复合阴极材料中组分2的质量百分比为20％-50％。
所述的一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备方法，首先分别配制组分1和组分2的合成溶液，然后将两种溶液混合并搅拌均匀得到两种组分的混合合成溶液，将混合合成溶液加热得到混合前驱体凝胶，最后经过高温烧结反应获得复合阴极粉体；具体制备步骤是：
(1)组分1钙钛矿结构氧化物合成溶液I的配制
按照复合阴极中组分1钙钛矿结构氧化物的组成及质量百分比含量，首先称取适量的乙二胺四乙酸溶于去离子水中，并滴加NH3·H2O调节pH＝5.5-6.5，形成EDTA-NH3溶液；然后按照复合阴极中组分1钙钛矿结构氧化物的组成及质量百分比含量，称取所需金属离子的硝酸盐或醋酸盐试剂，在磁力搅拌下使其完全溶解于EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，该溶液中EDTA的摩尔量与所有金属离子的总摩尔量相同；再称取适量的柠檬酸溶于去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH＝5.0-6.5，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中加入的EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌20-60分钟，得到溶液I；
(2)组分2氧离子导体材料合成溶液II的配制
按照复合阴极中组分2氧离子导体材料的组成及质量百分比含量，首先称取适量的EDTA溶于去离子水中，并滴加NH3·H2O调节pH＝5.5-6.5，形成EDTA-NH3溶液；然后按照复合阴极中组分2的组成及质量百分比含量，称取所需金属离子的硝酸盐或醋酸盐试剂，在磁力搅拌下使其完全溶解于EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，该溶液中EDTA的摩尔量与所有金属离子的总摩尔量相同；再称取适量的柠檬酸溶于去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH＝5.0-6.5，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中加入的EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌20-60分钟，得到溶液II；
(3)组分1与组分2混合合成溶液配制及复合阴极高温烧结成相
将配制好的溶液I和溶液II混合，磁力搅拌30-90分钟使其混合均匀，得到组分1和组分2的混合合成溶液；将该混合溶液置于60-100℃水浴锅中加热搅拌直至形成粘稠凝胶，然后将该凝胶在120-260℃下保温5-12小时得到混合前驱体；接着将该混合前驱体依次在空气中500-650℃下烧结4-12小时，800-900℃下烧结3-10小时，1050-1150℃下烧结2-6小时，得到由组分1和组分2构成的复合阴极材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明复合阴极材料的制备是通过将组分1和组分2进行同步烧结反应获得，不需要分别合成钙钛矿结构氧化物和氧离子导体氧化物粉体，也不必进行这两种氧化物粉体的机械球磨混合或者浸渍烧结过程，相对于其它复合阴极制备方法，本发明所述复合阴极制备工艺简单，易于操作，制备周期短，成本低，效率高；
2、本发明获得的中温SOFC复合阴极材料具有以下优点：
(1)利用上述制备方法，组分1钙钛矿氧化物与组分2氧离子导体材料首先在溶液中达到分子状态均匀混合，高温烧结后获得的复合阴极中两种组分分布均匀，两相结合好，有利于阴极中离子与电子传输；
(2)该复合阴极材料中，组分1A位阳离子缺位钙钛矿结构氧化物具有快速氧离子传输特性与高电子电导率，组分2氧离子导体材料具有高离子电导率，两相结合增大空气-离子导体相-电子导体相三相反应界面，促进阴极表面氧吸附与氧离子体扩散速率，增强阴极的氧还原催化活性，降低阴极极化阻抗，使阴极能够在600-700℃中温SOFC中使用。
附图说明
图1是按本发明制备的PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9复合阴极材料的x射线衍射(XRD)测试结果，复合阴极中Sm0.2Ce0.8O1.9的质量百分比含量是40％。
图2是按本发明制备的PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9复合阴极在空气中不同温度下测得的极化阻抗(ASR)以及在相同条件下测得的PrBaCo2O6-δ单相阴极的极化阻抗结果作为对比，复合阴极中Sm0.2Ce0.8O1.9的质量百分比含量是40％。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的描述。
本发明所述复合阴极材料中组分1和组分2的常用配比方案如下表所列：
实施例1：同步烧结反应法制备中温SOFC复合阴极PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9，复合阴极中Sm0.2Ce0.8O1.9的质量百分比含量是40％。
(1)PrBa0.92Co2O6-δ合成溶液(溶液I)配制
按照制备16.036g PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9复合阴极，称取22.91gEDTA，在磁力搅拌下溶于100ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH≈6，形成EDTA-NH3溶液；然后称取Pr(NO3)3·6H2O 8.70g、Ba(NO3)2 4.809g、Co(NO3)3·6H2O 11.641g，在磁力搅拌下使其完全溶解于以上EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，溶液中EDTA的摩尔量与金属离子Pr3+、Ba2+与Co3+的总摩尔量相同；再称取32.95g柠檬酸溶于100ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节溶液pH≈6，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌40分钟，得到溶液I。
(2)Sm0.2Ce0.8O1.9合成溶液(溶液II)配制
按照复合阴极中Sm0.2Ce0.8O1.9的质量百分比含量40％，称取10.86g EDTA在磁力搅拌下溶于60ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH≈6，形成EDTA-NH3溶液；然后称取Sm(NO3).6H2O 3.302g、Ce(NO3)3.6H2O 12.905g，在磁力搅拌下使其完全溶解于以上EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，溶液中EDTA的摩尔量与金属离子Sm3+与Ce3+的总摩尔量相同；再称取15.61g柠檬酸溶于50ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节溶液pH≈6，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌40分钟，得到溶液II。
(3)两种组分混合合成溶液配制及复合阴极高温烧结成相
将以上配制好的溶液II倒入溶液I中，磁力搅拌60分钟使混合均匀，得到PrBa0.92Co2O6-δ和Sm0.2Ce0.8O1.9的混合合成溶液；将该混合溶液置于80℃水浴锅中加热搅拌直至形成粘稠凝胶，然后将凝胶在200℃下保温10小时得到黑色混合前驱体；将混合前驱体依次在空气中600℃下烧结6小时，800℃下烧结5小时，1050℃下烧结4小时，降至室温，得到黑色PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9中温SOFC复合阴极材料，其中Sm0.2Ce0.8O1.9的质量百分比含量为40％。
图1给出了按本发明制备的PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9复合阴极材料的x射线衍射(XRD)测试结果，同时给出了PrBa0.92Co2O6-δ与Sm0.2Ce0.8O1.9单相的XRD结果以作对比。复合阴极材料XRD由2套衍射峰构成，一套衍射峰(以↓表示)代表正交相层状钙钛矿结构氧化物PrBa0.92Co2O6-δ，另一套衍射峰(以*表示)代表面心立方结构氧离子导体材料Sm0.2Ce0.8O1.9，除以上衍射峰外，谱图中没有发现其它衍射峰，证明复合阴极中不含其它杂相。图2是按本发明制备的PrBa0.92Co2O6-δ-Sm0.2Ce0.8O1.9复合阴极在空气中不同温度下测得的极化阻抗(ASR)，图中同时给出了相同条件下测得的PrBaCo2O6-δ单相阴极的极化阻抗结果作为对比；上述制备的Sm0.2Ce0.8O1.9质量百分比含量为40％的复合阴极在700℃、650℃和600℃测试温度下的ASR分别为：0.028Ωcm2、0.039Ω·cm2、0.093Ωcm2，远远小于PrBaCo2O6-δ单相阴极的ASR结果，例如，600℃下复合阴极的ASR结果相对于PrBaCo2O6-δ单相阴极600℃下的ASR减小48.6％，证明本发明获得的复合阴极具有更高的氧还原催化活性。
实施例2：同步烧结反应法制备中温SOFC复合阴极Pr0.95BaCo2O6-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95，复合阴极中Gd0.1Ce0.9O1.95的质量百分比含量是50％。
(1)Pr0.95BaCo2O6-δ合成溶液(溶液I)配制
按照制备9.701g Pr0.95BaCo2O6-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95复合阴极，称取11.544gEDTA，在磁力搅拌下溶于150ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH≈6，形成EDTA-NH3溶液；然后称取Pr(NO3)3·6H2O 4.133g、Ba(NO3)22.613g、Co(NO3)3·6H2O 5.821g，在磁力搅拌下使其完全溶解于以上EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，溶液中EDTA的摩尔量与金属离子Pr3+、Ba2+与Co3+的总摩尔量相同；再称取16.601g柠檬酸溶于80ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节溶液pH≈6，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌40分钟，得到溶液I。
(2)Gd0.1Ce0.9O1.95合成溶液(溶液II)配制
按照复合阴极中Gd0.1Ce0.9O1.95的质量百分比含量50％，称取8.183g EDTA在磁力搅拌下溶于100ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH≈6，形成EDTA-NH3溶液；然后称取Gd(NO3).6H2O 1.264g、Ce(NO3)3.6H2O 10.942g，在磁力搅拌下使其完全溶解于以上EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，溶液中EDTA的摩尔量与金属离子Gd3+与Ce3+的总摩尔量相同；再称取11.768g柠檬酸溶于60ml去离子水中，滴加NH3·H2O调节溶液pH≈6，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌30分钟，得到溶液II。
(3)两种组分混合合成溶液配制及复合阴极高温烧结成相
将以上配制好的溶液II倒入溶液I中，磁力搅拌60分钟使混合均匀，得到Pr0.95BaCo2O6-δ和Gd0.1Ce0.9O1.95的混合合成溶液；将该混合溶液置于80℃水浴锅中加热搅拌直至形成粘稠凝胶，然后将凝胶依次在220℃保温8小时得到黑色混合前驱体；将混合前驱体依次在空气中600℃下烧结5小时，800℃下烧结8小时，1100℃下烧结3小时，降至室温，得到黑色Pr0.95BaCo2O6-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95中温SOFC复合阴极材料，其中Gd0.1Ce0.9O1.95的质量百分比含量为50％。

Claims (2)

1.一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料，包括组分1和组分2，其特征在于：所述组分1是具有A位阳离子缺位的钙钛矿结构的氧化物PrBa1-xCo2O6-δ、Pr1-yBaCo2O6-δ或Pr1-nBa1-mCo2O6-δ，其中，PrBa1-xCo2O6-δ具有A位Ba2+缺位，缺位量0.02≤x≤0.15，Pr1-yBaCo2O6-δ具有A位Pr3+缺位，缺位量0.02≤y≤0.12，Pr1-nBa1-mCo2O6-δ同时具有A位Ba2+与Pr3+缺位，Ba2+缺位量0.01≤m≤0.1,Pr3+缺位量0.01≤n≤0.1，并且两种离子的缺位量m+n不大于0.15，δ为上述氧化物中的氧空位含量；所述组分2是氧离子导体材料Sm0.2Ce0.8O1.9或Gd0.1Ce0.9O1.95，上述复合阴极材料中组分2的质量百分比为20％-50％。
2.根据权利要求1所述的一种高催化活性中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备方法，首先分别配制组分1和组分2的合成溶液，然后将两种溶液混合并搅拌均匀得到两种组分的混合合成溶液，将混合合成溶液加热得到混合前驱体凝胶，最后经过高温烧结反应获得复合阴极粉体；其特征在于，具体制备步骤是：
(1)组分1钙钛矿结构氧化物合成溶液I的配制
按照复合阴极中组分1钙钛矿结构氧化物的组成及质量百分比含量，首先称取适量的乙二胺四乙酸溶于去离子水中，并滴加NH3·H2O调节pH＝5.5-6.5，形成EDTA-NH3溶液；然后按照复合阴极中组分1钙钛矿结构氧化物的组成及质量百分比含量，称取所需金属离子的硝酸盐或醋酸盐试剂，在磁力搅拌下使其完全溶解于EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，该溶液中EDTA的摩尔量与所有金属离子的总摩尔量相同；再称取适量的柠檬酸溶于去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH＝5.0-6.5，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中加入的EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌20-60分钟，得到溶液I；
(2)组分2氧离子导体材料合成溶液II的配制
按照复合阴极中组分2氧离子导体材料的组成及质量百分比含量，首先称取适量的EDTA溶于去离子水中，并滴加NH3·H2O调节pH＝5.5-6.5，形成EDTA-NH3溶液；然后按照复合阴极中组分2的组成及质量百分比含量，称取所需金属离子的硝酸盐或醋酸盐试剂，在磁力搅拌下使其完全溶解于EDTA-NH3溶液中，形成EDTA-金属盐溶液，该溶液中EDTA的摩尔量与所有金属离子的总摩尔量相同；再称取适量的柠檬酸溶于去离子水中，滴加NH3·H2O调节pH＝5.0-6.5，得到柠檬酸-NH3溶液，该溶液中柠檬酸的摩尔量为以上EDTA-金属盐溶液中加入的EDTA摩尔量的2倍；最后将配制好的柠檬酸-NH3溶液缓慢加入到上述EDTA-金属盐溶液中，磁力搅拌20-60分钟，得到溶液II；
(3)组分1与组分2混合合成溶液配制及复合阴极高温烧结成相
将配制好的溶液I和溶液II混合，磁力搅拌30-90分钟使其混合均匀，得到组分1和组分2的混合合成溶液；将该混合溶液置于60-100℃水浴锅中加热搅拌直至形成粘稠凝胶，然后将该凝胶在120-260℃下保温5-12小时得到混合前驱体；接着将该混合前驱体依次在空气中500-650℃下烧结4-12小时，800-900℃下烧结3-10小时，1050-1150℃下烧结2-6小时，得到由组分1和组分2构成的复合阴极材料。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106856242A (zh) * 2017-01-12 2017-06-16 黑龙江大学 一种原位胶体复合法制备固体氧化物燃料电池复合阴极材料RBCO‑xCGO的方法
CN108091884A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 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及应用
CN109244514A (zh) * 2018-08-08 2019-01-18 南京工业大学 一种硝酸钡处理的燃料电池电解质和阴极材料、制备方法及应用
CN110729492A (zh) * 2019-12-06 2020-01-24 福州大学 一种高性能的纳米结构含钴复合阴极材料的共合成方法
CN111403753A (zh) * 2020-03-23 2020-07-10 武汉理工大学 La1.8Sr0.2NiO4+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9复合阴极粉制备方法
CN112791692A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 大连海事大学 一种提高双钙钛矿氧化物氧脱附性能的方法
CN114335568A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 国家能源集团新能源有限责任公司 一种低热膨胀系数的复合电极材料及制备方法与应用
CN114956208A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 高镍三元正极材料及其制备方法与其在电池制备中的应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101515646A (zh) * 2009-03-10 2009-08-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法
CN102479957A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种共合成固体氧化物燃料电池复合阴极材料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101515646A (zh) * 2009-03-10 2009-08-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料及其制备方法
CN102479957A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种共合成固体氧化物燃料电池复合阴极材料的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XUENING JIANG 等: "Effects of Pr3+-deficiency on structure and properties of PrBaCo2O5+δ cathode material-A comparison with Ba2+-deficiency case", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108091884A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 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及应用
CN108091884B (zh) * 2016-11-21 2020-04-28 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及应用
CN106856242A (zh) * 2017-01-12 2017-06-16 黑龙江大学 一种原位胶体复合法制备固体氧化物燃料电池复合阴极材料RBCO‑xCGO的方法
CN106856242B (zh) * 2017-01-12 2019-08-09 黑龙江大学 一种原位胶体复合法制备固体氧化物燃料电池复合阴极材料RBCO-xCGO的方法
CN109244514A (zh) * 2018-08-08 2019-01-18 南京工业大学 一种硝酸钡处理的燃料电池电解质和阴极材料、制备方法及应用
CN109244514B (zh) * 2018-08-08 2021-11-19 南京工业大学 一种硝酸钡处理的燃料电池电解质和阴极材料、制备方法及应用
CN110729492A (zh) * 2019-12-06 2020-01-24 福州大学 一种高性能的纳米结构含钴复合阴极材料的共合成方法
CN111403753A (zh) * 2020-03-23 2020-07-10 武汉理工大学 La1.8Sr0.2NiO4+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9复合阴极粉制备方法
CN112791692A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 大连海事大学 一种提高双钙钛矿氧化物氧脱附性能的方法
CN112791692B (zh) * 2020-12-30 2022-11-18 大连海事大学 一种提高双钙钛矿氧化物氧脱附性能的方法
CN114335568A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 国家能源集团新能源有限责任公司 一种低热膨胀系数的复合电极材料及制备方法与应用
CN114956208A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 高镍三元正极材料及其制备方法与其在电池制备中的应用

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