CN115055067A - 基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法，包括如下步骤：将按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3‑δ质子导体电解质材料的化学组成所称取的Ba2+、Ce3+、Zr4+、Y3+、Yb3+离子相应化学计量比的金属无机盐溶质溶解于有机溶液，得到混合金属离子溶液；将混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热的条件下，进行超声溶解，形成上层透明下层沉淀的分层混合金属离子溶液；对分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向分层混合金属离子溶液中滴加氨水以调节分层混合金属离子溶液pH值，使分层混合金属离子溶液中的沉淀完全消失，得到澄清混合金属离子溶液。利用本发明能够解决传统制备方法合成质子传导中温燃料电池电解质时能耗大、时间长、产量低、粉体均匀性差等问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池电解质合成领域，更为具体地，涉及一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法。
背景技术
固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种直接将化学能转化为电能的电化学装置，由于其高效、全固态、环境友好和燃料灵活性等优点，近年来备受关注。为了有效降低其大规模商业化的运行成本，延长设备寿命，将SOFCs的工作温度降低至中温甚至低温已成为新兴趋势。然而，传统的基于氧离子传导的电解质，如氧化钇稳定氧化锆(YSZ)，由于氧离子传导所需活化能高，其性能会随着工作温度的降低而急剧下降。相比之下，基于质子传导的电解质，由于其具有较低的活化能，在中温下表现出出色的离子电导率，已成为下一代高性能电解质材料的候选者。在众多质子传导的电解质中，多元素、共掺杂的钙钛矿型BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(BCZYYb)电解质表现出高导电性、良好的热化学稳定性、抗结焦和耐硫等优异性能，近来引起了广泛的研究，但由于缺乏经济且可靠的制备方法，严重限制了其从实验室向规模化发展。
目前，针对BCZYYb电解质粉体的制备研究表明，采用常见的固态反应烧结法，利用高纯碳酸钡、氧化锆、氧化铈、氧化镱和氧化钇为原料合成电解质粉体过程中，为了实现元素更均匀的掺杂效果，通常需要多次的球磨并结合高温煅烧，从而造成巨大的粉体生产能耗。作为另一类典型的制备方法，湿化学法也常用于BCZYYb电解质粉体的制备，如利用改进的溶胶-凝胶法在1000℃下获得高质量的BCZYYb电解质粉体，但此类方法的工艺复杂，成本昂贵，产量也十分有限，难以应用于规模化生产。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法，以解决目前传统制备方法合成质子传导中温燃料电池电解质时能耗大、时间长、产量低、粉体均匀性差等问题。
本发明提供一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，包括如下步骤：
将按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质材料的化学组成所称取的Ba2+、Ce3 +、Zr4+、Y3+、Yb3+离子相应化学计量比的金属无机盐溶质溶解于有机溶液，得到混合金属离子溶液；
将所述混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热的条件下，进行超声溶解，形成上层透明下层沉淀的分层混合金属离子溶液；
对所述分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向所述分层混合金属离子溶液中滴加氨水以调节所述分层混合金属离子溶液pH值，使所述分层混合金属离子溶液中的沉淀完全消失，得到澄清混合金属离子溶液；
将所述澄清混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热条件下，经超声处理后获得质子导体电解质的混合金属离子前驱物溶液；
将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
此外，优选的方案是，所述金属无机盐溶质包括含有Ba2+离子的无机盐溶质、含有Ce3+离子的无机盐溶质、含有Zr4+离子的无机盐溶质、含有Y3+离子的无机盐溶质和含有Yb3+离子的无机盐溶质；其中，
所述含有Ba2+离子的无机盐溶质为硝酸钡或醋酸钡；
所述含有Ce3+离子的无机盐溶质为硝酸铈或醋酸铈；
所述含有Zr4+离子的无机盐溶质为硝酸锆或醋酸锆或正丙醇锆；
所述含有Y3+离子的无机盐溶质为硝酸钇或醋酸钇；
所述含有Yb3+离子的无机盐溶质为硝酸镱和醋酸镱。
此外，优选的方案是，所述有机溶液为体积比为1：1～4：1的丙酸和异丙醇的混合溶液；和/或，所述有机溶液的燃烧焓大于21.5kJ/mL。
此外，优选的方案是，所述氨水的浓度为25wt％～28wt％；和/或，所述氨水在所述分层混合金属离子溶液中的体积分数为15vol％～30vol％。
此外，优选的方案是，所述分层混合金属离子溶液的pH值调节至6.0～7.0。
此外，优选的方案是，所述混合金属离子前驱物溶液的金属离子总浓度为0.1mol/L～1.0mol/L。
此外，优选的方案是，在将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴的过程中，采用的雾化方式为气流雾化；和/或，所述前驱物溶液小液滴的平均粒径为5微米～30微米。
此外，优选的方案是，所述火焰场的温度为1100℃～1800℃。
此外，优选的方案是，在所述将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的过程中，
所述微米级的前驱物溶液小液滴在所述旋流稳定的火焰场中，依次经历蒸发、燃烧、气相成核、烧结、碰撞、聚并过程，生成所述纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体；
其中，所述BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的颗粒平均粒径为10nm～30nm，颗粒比表面积为15m2/g～30m2/g。
本发明提供一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质，包括采用上所述的制备方法制备得到的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
从上面的技术方案可知，本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法，通过首次提出采用以金属无机盐作为溶质，有机溶液作为溶剂，氨水作为pH调节剂的前驱物溶液配方，通过将其雾化成微米级小液滴后喷入旋流稳定火焰场中反应的方式，合成纳米级BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(BCZYY)质子导体电解质粉体；所制备的电解质粉体纯净度高、无其他杂相、元素掺杂均匀、平均粒径为10nm～30nm，颗粒比表面积大，在1350℃烧结温度后，仍可保持较高的烧结致密程度；在湿氢气(5vol％H2O)气氛下、600℃时，其最大质子导电率为1.31×10-2S cm-1，且当烧结温度降低100℃时，仍能保持较高的质子导电率1.19×10-2S cm-1，该电解质能有效降低燃料电池的工作温度至中温，并大幅减少电解质烧结工艺的能耗，适用于中温固体氧化物燃料电池；本发明提供的制备方法具有工艺简单、过程可控、成本低廉、粉体产量大等优点，以及规模化制备高性能质子传导电解质粉体的能力，具有显著的经济效应。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质制备方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的XRD衍射图谱；
图3为根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的TEM透射电子显微镜图；
图4为根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的EDS元素分布图；
图5为根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同烧结温度(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)下的收缩率特性图；
图6为根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同烧结温度(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)下烧结后SEM表面扫描电子显微镜图；
图7为根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb电解质粉体经过1450℃和1350℃烧结后，在400～800℃温度、湿氢气(5vol％H2O)气氛下所测得的EIS电化学交流阻抗图；
图8为根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb电解质粉体经过1450℃和1350℃烧结后，在400～800℃温度、湿氢气(5vol％H2O)气氛下所测得的理论质子电导率。
在附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
针对前述提出的目前传统制备方法合成基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质时能耗大、时间长、产量低、粉体均匀性差等问题，提出了一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及其制备方法，图1示出了根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质制备方法的流程；图2示出了根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的XRD衍射图谱；图3示出了根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的TEM透射电子显微镜图；图4示出了根据本发明实施例的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质BCZYYb粉体的EDS元素分布；图5示出了根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同烧结温度(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)下的收缩率特性；图6示出了根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同烧结温度(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)下烧结后SEM表面扫描电子显微镜图；图7示出了根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb电解质粉体经过1450℃和1350℃烧结后，在400～800℃温度、湿氢气(5vol％H2O)气氛下所测得的EIS电化学交流阻抗；
图8示出了根据本发明实施例的传导中温燃料电池电解质BCZYYb电解质粉体经过1450℃和1350℃烧结后，在400～800℃温度、湿氢气(5vol％H2O)气氛下所测得的理论质子电导率。
如图1至图8共同所示，本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，包括如下步骤：
S1、将按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质材料的化学组成所称取的Ba2+、Ce3+、Zr4+、Y3+、Yb3+离子相应化学计量比的金属无机盐溶质溶解于有机溶液，得到混合金属离子溶液；
S2、将混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热的条件下，进行超声溶解，形成上层透明下层沉淀的分层混合金属离子溶液；
S3、对分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向分层混合金属离子溶液中滴加氨水以调节分层混合金属离子溶液pH值，使分层混合金属离子溶液中的沉淀完全消失，得到澄清混合金属离子溶液；
S4、将澄清混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热条件下，超声处理至少1小时，获得质子导体电解质的混合金属离子前驱物溶液；
S5、将混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
其中，在BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质材料中，化学式中的δ为氧空位含量。
通过首次提出采用以金属无机盐作为溶质，有机溶液作为溶剂，氨水作为pH调节剂的前驱物溶液配方，通过将其雾化成微米级小液滴后喷入旋流稳定火焰场中反应的方式，合成纳米级BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(BCZYY)质子导体电解质粉体；所制备的电解质粉体纯净度高、无其他杂相、元素掺杂均匀、平均粒径为10nm～30nm，颗粒比表面积大，在1350℃烧结温度后，仍可保持较高的烧结致密程度；在湿氢气(5vol％H2O)气氛下、600℃时，其最大质子导电率为1.31×10-2S cm-1，且当烧结温度降低100℃时，仍能保持较高的质子导电率1.19×10-2S cm-1，该电解质能有效降低燃料电池的工作温度至中温，并大幅减少电解质烧结工艺的能耗，适用于中温固体氧化物燃料电池；本发明提供的制备方法具有工艺简单、过程可控、成本低廉、粉体产量大等优点，以及规模化制备高性能质子传导电解质粉体的能力，具有显著的经济效应。
作为本发明的一个优选方案，金属无机盐溶质包括含有Ba2+离子的无机盐溶质、含有Ce3+离子的无机盐溶质、含有Zr4+离子的无机盐溶质、含有Y3+离子的无机盐溶质和含有Yb3+离子的无机盐溶质；其中，
含有Ba2+离子的无机盐溶质为硝酸钡或醋酸钡；
含有Ce3+离子的无机盐溶质为硝酸铈或醋酸铈；
含有Zr4+离子的无机盐溶质为硝酸锆或醋酸锆或正丙醇锆；
含有Y3+离子的无机盐溶质为硝酸钇或醋酸钇；
含有Yb3+离子的无机盐溶质为硝酸镱和醋酸镱。
作为本发明的一个优选方案，有机溶液为体积比为1：1～4：1的丙酸和异丙醇的混合溶液；和/或，有机溶液的燃烧焓大于21.5kJ/mL。
作为本发明的一个优选方案，氨水的浓度为25wt％～28wt％；和/或，氨水在分层混合金属离子溶液中的体积分数为15vol％～30vol％。
作为本发明的一个优选方案，分层混合金属离子溶液的pH值调节至6.0～7.0。
作为本发明的一个优选方案，混合金属离子前驱物溶液的金属离子总浓度为0.1mol/L～1.0mol/L。
作为本发明的一个优选方案，将混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴的过程中，采用的雾化方式为气流雾化；和/或，前驱物溶液小液滴的平均粒径为5微米～30微米。
作为本发明的一个优选方案，火焰场的温度为1100℃～1800℃。
作为本发明的一个优选方案，在将混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的过程中，
微米级的前驱物溶液小液滴在旋流稳定的火焰场中，依次经历蒸发、燃烧、气相成核、烧结、碰撞、聚并过程，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体；
其中，BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的颗粒平均粒径为10nm～30nm，颗粒比表面积为15㎡/g～30㎡/g。
本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质，包括采用如上所述的制备方法制备得到的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
为了更好的对本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及其制备方法作进一步详细描述，提供如下具体实施例。
实施例1
采用本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质制备方法，用于合成高性能BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(δ为氧空位含量)质子导体电解质粉体，具体包括以下步骤：
S1、按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(BCZYYb)质子导体电解质材料的化学组成，称取相应化学计量比的金属无机盐溶质。其中，Ba2+、Ce3+、Zr4+、Y3+、Yb3+离子对应的前驱物分别为Ba(CH3COO)2、Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Y(NO3)3·6H2O、Yb(NO3)3·5H2O。将金属无机盐溶质加入异丙醇与丙酸按1：1体积比混合的有机溶液中，得到混合金属离子溶液，其金属离子总浓度为0.4mol/L；
S2、将混合金属离子溶液，放置在60℃水浴加热条件下充分超声溶解，直至形成上层透明、下层沉淀的分层混合金属离子溶液；
S3、将分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向溶液中逐滴加入浓度为25～28wt％的工业氨水，用以调节混合溶液pH值至6.7左右，直至溶液中的沉淀完全消失，形成澄清混合金属离子溶液；
S4、将澄清混合金属离子溶液，放置在60℃水浴加热条件下继续超声2小时，得到质子导体电解质的混合金属离子前驱物溶液；
S5、采用气流雾化方式将混合金属离子前驱物溶液进行雾化，产生液滴平均粒径分布在10～30微米的小液滴群，并喷入1200℃～1300℃的高温旋流稳定火焰场中反应，通过滤膜过滤高温烟气，最终获得BCZYYb质子导体电解质粉体。
如图2所示，图2为实施例1所获得的BCZYYb质子导体电解质粉体的XRD衍射图谱，可以看到该电解质粉体具有尖锐的衍射特征峰，与标准数据库中正交晶系钙钛矿型BaCeO3高度吻合，结晶程度好且无其它杂相。
如图3所示，图3为实施例1所获得的BCZYYb质子导体电解质粉体的TEM透射电子显微镜图，可以看到该电解质粉体为平均尺寸为10nm～20nm的小球形颗粒，放大下具有明显的晶格条纹。
如图4所示，图4为实施例1所获得的BCZYYb质子导体电解质粉体的EDS元素分布图，可以看到该电解质粉体中，金属Ba、Ce、Zr、Y和Yb元素的空间分布十分均匀，说明掺杂效果好。
利用上述方法所合成的BCZYYb电解质粉体制备对称电池，开展电化学交流阻抗测试(EIS)
1)将制备好的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ电解质粉体放入模具中，干压成直径为15±0.1mm，厚度为0.6mm±0.1mm的电解质圆片；
2)将上述电解质圆片置于高温箱式炉中，分别以每分钟2℃的速度加热至四种温度(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)，烧结时间为5小时，得到所述具备质子传导功能的中温固体氧化物燃料电池电解质圆片；
3)将烧结得到的中温固体氧化物燃料电池电解质圆片两面涂上银浆，然后置于150℃温度焙烧0.5小时，去除银浆中的有机物质，并在电解质圆片表面形成银电极，给两端接上银线，得到Ag|BCZYYb|Ag对称电池；
4)将上述Ag|BCZYYb|Ag对称电池置于包含5vol％H2O的湿氢气气氛下，开展电化学交流阻抗测试(EIS)，测试温度为400℃～800℃，测试频率为0.1Hz～1.0MHz。
如图5所示，图5为实施例所获得的BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同温度下(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)烧结的收缩率特性图，可以看到，相比于传统的溶胶凝胶法，采用本发明火焰合成法所制备的BCZYYb质子导体电解质圆片在相同条件下烧结后，具有更高的收缩率，在1450℃时收缩率可高达47.3％。这得益于火焰合成BCZYYb粉体的粒径小、比表面积大，使其收缩率特性的优势在低烧结温度下显得更加突出，可以看到在1300℃时，其收缩率比采用传统溶胶凝胶法粉体制备的电解质圆片高7％。
如图6所示，图6为实施例所获得的BCZYYb质子导体电解质圆片在四个不同温度下(1350℃、1350℃、1400℃和1450℃)烧结的SEM表面扫描电子显微镜图，可以看到，相比于传统的溶胶凝胶法，采用本发明火焰合成法所制备的BCZYYb质子导体电解质圆片在相同条件下烧结后，具有更好的烧结致密特性；随着烧结温度的升高，电解质圆片中的孔隙越来越少，在1350℃时样品已经致密，孔隙几乎消失；而对于传统溶胶凝胶法的样品圆片，直到1450℃时样品中的明显孔隙才完全消失，说明本发明所合成的BCZYYb质子导体电解质能有效地降低致密温度将近100℃。
如图7所示，图7为实施例所获得的BCZYYb质子导体电解质圆片在1450℃和1350℃温度下烧结制备的Ag|BCZYYb|Ag对称电池，在400～800℃温度、湿氢气(5vol％H2O)气氛下所测得的EIS电化学交流阻抗图。可以看到，在1450℃烧结温度下，火焰合成法制备的电解质相比于传统溶胶凝胶法制备的电解质，在常规的400～800℃温度范围下运行均具有更低的欧姆阻抗；当烧结温度降低至1400℃，此时由于溶胶凝胶法的电解质烧结性能变差，其欧姆阻抗急剧增加，最大值逼近100Ωcm2；而对于火焰合成法的电解质，当烧结温度降低至1350℃时，仍然还保持较高的导电性能，最大欧姆阻抗维持在15Ωcm2左右，这得益于该方法所制备的BCZYYb电解质均匀的掺杂效果和优异的烧结特性。
如图8所示，图8为根据图7所示的EIS电化学交流阻抗图计算得到的BCZYYb电解质理论质子电导率。可以看到，在1450℃烧结温度下，火焰合成法制备的电解质相比于传统溶胶凝胶法制备的电解质，在常规的400～800℃温度范围下运行均具有更高的质子电导率，600℃中温时为1.31×10-2S cm-1；当烧结温度降低至1400℃时，溶胶凝胶法的电解质受孔隙增加、烧结致密度变差的影响，质子电导率急剧下降，在800℃温度下最大值(0.51×10-2Scm-1)已不能满足商业电解质正常要求；而对于火焰合成法的电解质，当烧结温度降低至1350℃时，仍保持较高的质子导电率水平，在中温运行温度600℃下，仍具有1.19×10-2Scm-1的质子电导率，甚至比溶胶凝胶法制备的电解质还高，充分说明了该方法所制备的BCZYYb电解质具有中温温度运行的能力，且在大幅降低BCZYYb电解质圆片烧结温度(100℃)的情况下，仍保持高质子电导率，满足当前中温质子电解质固体燃料电池的发展需求。
本发明采用以Ba(CH3COO)2、Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Y(NO3)3·6H2O、Yb(NO3)3·5H2O作为溶质，异丙醇与丙酸的混合溶液(体积比为1：1)作为溶剂，氨水作为pH调节剂配制的前驱物溶液，通过雾化火焰合成制备的纳米级BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体，具有均匀的掺杂效果、优异的烧结特性，能有效降低燃料电池的工作温度，提升电化学性能，在显著降低烧结温度的同时仍保持较高的中温质子电导率，并大幅减少电解质烧结工艺的能耗；而且该合成方法工艺简单、过程可控、成本低廉、粉体产量大，具备规模化制备高性能质子传导中温燃料电池电解质的能力，具有重要的应用推广价值。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及其制备方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及其制备方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质材料的化学组成所称取的Ba2+、Ce3+、Zr4 +、Y3+、Yb3+离子相应化学计量比的金属无机盐溶质溶解于有机溶液，得到混合金属离子溶液；
将所述混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热的条件下，进行超声溶解，形成上层透明下层沉淀的分层混合金属离子溶液；
对所述分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向所述分层混合金属离子溶液中滴加氨水以调节所述分层混合金属离子溶液pH值，使所述分层混合金属离子溶液中的沉淀完全消失，得到澄清混合金属离子溶液；
将所述澄清混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热条件下，经超声处理后获得质子导体电解质的混合金属离子前驱物溶液；
将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
2.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述金属无机盐溶质包括含有Ba2+离子的无机盐溶质、含有Ce3+离子的无机盐溶质、含有Zr4+离子的无机盐溶质、含有Y3+离子的无机盐溶质和含有Yb3+离子的无机盐溶质；其中，
所述含有Ba2+离子的无机盐溶质为硝酸钡或醋酸钡；
所述含有Ce3+离子的无机盐溶质为硝酸铈或醋酸铈；
所述含有Zr4+离子的无机盐溶质为硝酸锆或醋酸锆或正丙醇锆；
所述含有Y3+离子的无机盐溶质为硝酸钇或醋酸钇；
所述含有Yb3+离子的无机盐溶质为硝酸镱和醋酸镱。
3.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述有机溶液为体积比为1：1～4：1的丙酸和异丙醇的混合溶液；和/或，
所述有机溶液的燃烧焓大于21.5kJ/mL。
4.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述氨水的浓度为25wt％～28wt％；和/或，
所述氨水在所述分层混合金属离子溶液中的体积分数为15vol％～30vol％。
5.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述分层混合金属离子溶液的pH值调节至6.0～7.0。
6.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述混合金属离子前驱物溶液的金属离子总浓度为0.1mol/L～1.0mol/L。
7.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
在将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴的过程中，采用的雾化方式为气流雾化；和/或，
所述前驱物溶液小液滴的平均粒径为5微米～30微米。
8.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，
所述火焰场的温度为1100℃～1800℃。
9.根据权利要求1所述的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质的制备方法，其特征在于，在所述将所述混合金属离子前驱物溶液雾化形成微米级的前驱物溶液小液滴，并喷入旋流稳定的火焰场中进行反应，生成纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的过程中，
所述微米级的前驱物溶液小液滴在所述旋流稳定的火焰场中，依次经历蒸发、燃烧、气相成核、烧结、碰撞、聚并过程，生成所述纳米级的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体；
其中，所述BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体的颗粒平均粒径为10nm～30nm，颗粒比表面积为15m2/g～30m2/g。
10.一种基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质，其特征在于，包括采用如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到的BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质粉体。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117654269A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-08 | 佛山科学技术学院 | 一种质子导体固体氧化物燃料电池在高效分离氢同位素中的应用 |
| CN117654269B (zh) * | 2023-12-08 | 2024-10-25 | 佛山大学 | 一种质子导体固体氧化物燃料电池在高效分离氢同位素中的应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012133893A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-12 | Noritake Co Ltd | Ｓｏｆｃの燃料極用の複合粒子及び該複合粒子の製造方法 |
| CN104103838A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-15 | 华中科技大学 | 固体氧化物燃料电池的阳极保护层及其制备方法和应用 |
| KR20150055799A (ko) * | 2013-11-14 | 2015-05-22 | 주식회사 엘지화학 | 화염분무열분해법을 이용한 리튬 이차전지용 고체 전해질 나노 입자의 제조 방법 |
| CN105246832A (zh) * | 2013-04-15 | 2016-01-13 | 庄信万丰股份有限公司 | 钛酸锂的制备方法 |
| CN109081694A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-25 | 清华大学 | 前驱液及高温雾化火焰合成钇铝复合氧化物纳米粉体以及其制备方法 |
| CN110429288A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-08 | 南京工业大学 | 一种b位缺陷的质子导体燃料电池阴极材料、电解质及其制备方法 |
| CN111205095A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 喷雾热解制备钪锆粉体的方法及该方法制备的钪锆粉体 |
| CN111883788A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种氧化铈基中低温固体氧化物燃料电池关键材料的制备方法 |
-
2022
- 2022-05-05 CN CN202210479916.4A patent/CN115055067B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012133893A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-12 | Noritake Co Ltd | Ｓｏｆｃの燃料極用の複合粒子及び該複合粒子の製造方法 |
| CN105246832A (zh) * | 2013-04-15 | 2016-01-13 | 庄信万丰股份有限公司 | 钛酸锂的制备方法 |
| KR20150055799A (ko) * | 2013-11-14 | 2015-05-22 | 주식회사 엘지화학 | 화염분무열분해법을 이용한 리튬 이차전지용 고체 전해질 나노 입자의 제조 방법 |
| CN104103838A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-15 | 华中科技大学 | 固体氧化物燃料电池的阳极保护层及其制备方法和应用 |
| CN109081694A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-25 | 清华大学 | 前驱液及高温雾化火焰合成钇铝复合氧化物纳米粉体以及其制备方法 |
| CN110429288A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-08 | 南京工业大学 | 一种b位缺陷的质子导体燃料电池阴极材料、电解质及其制备方法 |
| CN111205095A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 喷雾热解制备钪锆粉体的方法及该方法制备的钪锆粉体 |
| CN111883788A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种氧化铈基中低温固体氧化物燃料电池关键材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张江涛: "中低温固体氧化物燃料电池阳极材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ的性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑(月刊)》, no. 2013, pages 17 - 18 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117654269A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-08 | 佛山科学技术学院 | 一种质子导体固体氧化物燃料电池在高效分离氢同位素中的应用 |
| CN117654269B (zh) * | 2023-12-08 | 2024-10-25 | 佛山大学 | 一种质子导体固体氧化物燃料电池在高效分离氢同位素中的应用 |
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