中温固体氧化物燃料电池电解质材料硅酸镧系粉体的制备方法

摘要

本发明涉及一种中温固体氧化物燃料电池电解质材料硅酸镧系粉体的制备方法，属于无机材料制备领域。根据目标硅酸镧粉体的化学计量比将硝酸盐原料配制成饱和溶液，将纳米二氧化硅配制成均匀的悬浮液，将二者混合并搅拌均匀；再加入有机单体丙烯酰胺和交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀；然后加入引发剂过硫酸铵水溶液，搅拌均匀后将混合物在60～80℃放置30～80min浆料固化成凝胶，再经过脱水或热处理后得灰状前驱体。前驱体在高温下煅烧后即可获得纯度较高的磷灰石结构的硅酸镧系电解质材料粉体。

主权项

1. 一种中温固体氧化物燃料电池电解质材料硅酸镧系粉体的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)原料为下列a～e组之一：a、La(NO3)3·6H2O、纳米SiO2；b、La(NO3)3·6H2O、纳米SiO2、Sr(NO3)2；c、La(NO3)3·6H2O、纳米SiO2、Ba(NO3)2；d、La(NO3)3·6H2O、纳米SiO2、Al(NO3)3·9H2O；e、其他任何能够合成La位或者Si位掺杂的、或者La位和Si位同时掺杂的硅酸镧系电解质粉体的原料；按照目标硅酸镧粉体的化学计量比，先将原料中的硝酸盐配制成饱和液；搅拌下将纳米SiO2粉体加水配制成均匀悬浮液，接着将所配制的硝酸盐饱和液与纳米SiO2悬浮液混合，搅拌均匀后再加入有机单体丙烯酰胺(AM)和交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)的预混液并搅拌均匀，所加有机单体和交联剂预混液的总质量为原料总质量的10～60％；(2)以有机单体质量为基数，向步骤(1)的混合物中加入质量百分比1～2％的引发剂过硫酸铵(APS)，且过硫酸铵以质量分数为2～4％的水溶液形式滴加，同时搅拌均匀；(3)将步骤(2)所得混合物于60～80℃恒温放置30～80min，混合物原位固化成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶在300～400℃下进行脱水、预处理，生成深灰色灰状前驱体；(5)将步骤(4)所得前驱体在1200～1400℃高温下煅烧5～15h，即得。