钴基钙钛矿型氧化物材料及其制备方法和应用与流程

本申请涉及钙钛矿型氧化物材料领域，尤其涉及一种钴基钙钛矿型氧化物材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钴基钙钛矿型氧化物材料具有优异的催化性能，例如srcoo3，其中钴元素具有高稳定性、优异的催化活性，使其在固体氧化物燃料电池和电解水方面备受关注。但是，钙钛矿材料一方面存在合成采用的固相法，时间长，煅烧温度高、能耗高的问题；另一方面，钴元素资源有限，价格偏贵，受市场价格波动很大；第三方面存在合成的材料结晶度较低、阻抗较高的问题，这就极大的限制了该类材料的研究和应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种钴基钙钛矿型氧化物材料及其制备方法，使得所述钴基钙钛矿型氧化物材料结晶度更高、esi阻抗更小；

2、本申请的另外一个目的在于提供基于上述钴基钙钛矿型氧化物材料在制备电极或制备固体氧化物燃料电池中的应用。

3、为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，作为本申请的第一个方面，提供了一种钴基钙钛矿型氧化物材料，化学式为srco1-x-yfex mgyo3-σ，其中x＝0.3，0.05≤y≤0.15，0＜σ＜1。

4、作为本申请的第二个方面，提供了所述的钴基钙钛矿型氧化物材料的制备方法，在ph为7-7.5的水性溶剂中在络合剂的存在下进行钴盐、锶盐、铁盐和镁盐的共沉淀来形成前驱体；

5、所述前驱体烧结后获得所述钴基钙钛矿型氧化物材料。

6、可选地，所述制备方法包括：

7、s1.按照所述钴基钙钛矿型氧化物材料化学式的化学计量比称取钴盐、锶盐、铁盐和镁盐，并溶解在超纯水中；

8、s2.向s1中的溶液中加入络合剂，并将所述溶液的ph值控制在7-7.5，搅拌加热直至出现凝胶状物质；

9、s3.将所述凝胶状物质分离、干燥，获得黑色蓬松状的前驱体；所述前驱体进行烧结后获得所述钴基钙钛矿型氧化物材料。

10、进一步可选地，所述络合剂为乙二胺四乙酸和柠檬酸；所述钴盐、锶盐、铁盐和镁盐为各金属元素的硝酸盐或各金属元素的硝酸盐的水合物；所述烧结的温度为900-1000℃。

11、作为本申请的第三个方面，提供了所述的钴基钙钛矿型氧化物材料在制备电极或制备固体氧化物燃料电池中的应用。

12、作为本申请的第四个方面，提供了一种电极，其上沉积有本申请所述的钴基钙钛矿型氧化物材料。

13、作为本申请的第五个方面，提供了一种固体氧化物燃料电池，其以本申请所述的钴基钙钛矿型氧化物材料作为电池的阳极活性材料。

14、本申请采用溶胶-凝胶法，在srcoo3基础上以mg、fe元素取代部分的co元素制备获得新型的钴基钙钛矿型氧化物材料，相比较srcoo3具有更低的阻抗和更高的结晶度，提升了材料的性能，更有利于其应用于电解水和固体氧化物燃料电池中；而且还降低了成本，减少因钴金属价格波动造成的影响。

技术特征：

1.一种钴基钙钛矿型氧化物材料，其特征在于，化学式为srco1-x-yfexmgyo3-σ，其中x＝0.3，0.05≤y≤0.15，0＜σ＜1。

2.权利要求1所述的钴基钙钛矿型氧化物材料的制备方法，其特征在于，在ph为7-7.5的水性溶剂中在络合剂的存在下进行钴盐、锶盐、铁盐和镁盐的共沉淀来形成前驱体；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸和柠檬酸。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐、锶盐、铁盐和镁盐为各金属元素的硝酸盐或各金属元素的硝酸盐的水合物。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为900-1000℃。

7.权利要求1所述的钴基钙钛矿型氧化物材料在制备电极或制备固体氧化物燃料电池中的应用。

8.一种电极，其特征在于，其上沉积有权利要求1所述的钴基钙钛矿型氧化物材料。

9.一种固体氧化物燃料电池，其特征在于，以权利要求1所述的钴基钙钛矿型氧化物材料作为电池的阳极活性材料。

技术总结
本申请涉及钙钛矿型氧化物材料领域，公开了一种钴基钙钛矿型氧化物材料及其制备方法和应用。本申请所述钴基钙钛矿型氧化物材料化学式SrCo1‑x‑yFexMgyO3‑σ，其中x＝0.3，0.05≤y≤0.15，0＜σ＜1。本申请采用溶胶‑凝胶法，在SrCoO3基础上以Mg、Fe元素取代部分的Co元素制备获得新型的钴基钙钛矿型氧化物材料，相比较SrCoO3具有更低的阻抗和更高的结晶度，提升了材料的性能，更有利于其应用于电解水和固体氧化物燃料电池中；而且还降低了成本，减少因钴金属价格波动造成的影响。

技术研发人员：潘思雨,张正,胡海玲
受保护的技术使用者：格力钛新能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26