公开(公告)号：CN103199287A

公开(公告)日：2013-07-10

申请号：CN201310128005.8

申请日：2013-04-14

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨天让 ,  杜志鸿 ,  沈永娜 ,  吕鹏鹏

IPC: H01M8/10

Abstract: 一种Cu掺杂促进硅基磷灰石电解质致密化的方法，属于固体氧化物燃料电池领域。本发明采用柠檬酸-硝酸盐法制备硅基磷灰石(La9.33+xSi6O26+1.5x,x=0~0.67)电解质粉体材料，通过在Si位掺杂Cu可有效提高粉体烧结活性，促进材料的致密化，在同等温度下烧结，可提高相对密度6％以上，解决了硅基磷灰石电解质材料难以烧结致密的问题。

公开(公告)号：CN103208634B

公开(公告)日：2016-04-27

申请号：CN201310097247.5

申请日：2013-03-25

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨春阳 ,  张欣欣 ,  张翠娟 ,  沈永娜

IPC: H01M4/86

Abstract: 本发明公开了一种中低温质子传输固体氧化物燃料电池的复合阴极材料，属于燃料电池领域。本发明的特征在于：利用具有较高氧离子和电子电导率的BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ与高质子导电率的BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ相互复合制备新型阴极材料，其化学式为BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ，其中两相的比例可以变化。本发明的阴极材料可以用于中低温质子传输固体氧化物燃料电池。BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ与BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ复合后，阴极材料同时具有氧离子、质子和电子传导特性，三相界面得到扩展，电极性能良好，其中两相具有很好的化学相容性，性能稳定，BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ相中Co的存在使得电极材料具有良好的电催化性能，可降低电池的界面电阻，提高电池的工作特性。

公开(公告)号：CN103199265A

公开(公告)日：2013-07-10

申请号：CN201310081236.8

申请日：2013-03-14

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  张欣欣 ,  杨春阳 ,  张翠娟 ,  沈永娜

IPC: H01M4/86

Abstract: 本发明公开了一种中低温质子传输固体氧化物燃料电池的复合阴极材料，属于燃料电池领域。本发明的特征在于利用A位缺位的氧离子-电子导体相Nd1.95NiO4+δ与质子导体相BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ（BZCYYb）相互复合得到新型阴极材料，其化学式为Nd1.95NiO4+δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ，两相混合的质量比为3∶7～7∶3。本发明的复合阴极材料可以用于中低温质子传输固体氧化物燃料电池，复合材料中的两相具有良好的化学相容性。Nd1.95NiO4+δ与BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ的复合，使得复合阴极材料同时具有氧离子，质子和电子传导特性，三相界面得到扩展，具有良好的电化学性能。

公开(公告)号：CN103107343A

公开(公告)日：2013-05-15

申请号：CN201310052829.1

申请日：2013-02-18

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  郑雨 ,  沈永娜 ,  杜志鸿 ,  严春林

IPC: H01M4/90

Abstract: 本发明为一种A位Y元素掺杂的双钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料。本发明的特征在于：对双钙钛矿型PrBaCo2O5+δ材料在A位进行Y的掺杂，分子式为：Pr1-xYxBaCo2O5+δ，其中x=0.2-0.7。本发明制备出的固体氧化物燃料电池阴极材料电导率高，热膨胀率、极化电阻低，阴极特性好于PrBaCo2O5+δ和GdBaCo2O5+δ。Pr1-xYxBaCo2O5+δ（x=0.3、0.5、0.7）在600oC的电导率分别为711S/cm、566S/cm、416S/cm，在30-800oC的热膨胀系数为17×10-6/oC左右，700oC时材料的极化电阻小于0.2Ωcm2。适合用于中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极材料。

公开(公告)号：CN102617139A

公开(公告)日：2012-08-01

申请号：CN201210057621.4

申请日：2012-03-06

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杜志鸿 ,  夏青 ,  沈永娜 ,  王捷

IPC: C04B35/47 ,  C04B35/626 ,  H01M4/86

Abstract: 一种钛酸锶镧基粉体材料的制备方法，属于燃料电池领域。本方法采用柠檬酸-硝酸盐自燃烧法，以柠檬酸为络合剂以及还原剂，硝酸为氧化剂，通过原位引入助烧剂硝酸铵，同金属硝酸盐溶于去离子水中，再加入钛酸四丁酯的柠檬酸溶液形成均匀透明的溶液，再水浴加热除去多余水分，形成均匀溶胶，然后将溶胶于马弗炉内加热直至自燃烧形成非常蓬松的前躯体粉末。然后研磨，再于电炉中煅烧得到单一钛酸锶镧基阳极粉体。优点是合成工艺简单、成本低、粉体颗粒细小均匀、材料成相温度低。本方法同样适用于钛酸锶基纳米粉体的合成制备。可用于固体氧化物燃料电池阳极粉体材料的实验室合成及工业生产。

公开(公告)号：CN103208634A

公开(公告)日：2013-07-17

申请号：CN201310097247.5

申请日：2013-03-25

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨春阳 ,  张欣欣 ,  张翠娟 ,  沈永娜

IPC: H01M4/86

Abstract: 本发明公开了一种中低温质子传输固体氧化物燃料电池的复合阴极材料，属于燃料电池领域。本发明的特征在于：利用具有较高氧离子和电子电导率的BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ与高质子导电率的BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ相互复合制备新型阴极材料，其化学式为BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ，其中两相的比例可以变化。本发明的阴极材料可以用于中低温质子传输固体氧化物燃料电池。BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ与BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ复合后，阴极材料同时具有氧离子、质子和电子传导特性，三相界面得到扩展，电极性能良好，其中两相具有很好的化学相容性，性能稳定，BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ相中Co的存在使得电极材料具有良好的电催化性能，可降低电池的界面电阻，提高电池的工作特性。

公开(公告)号：CN102617139B

公开(公告)日：2016-12-14

申请号：CN201210057621.4

申请日：2012-03-06

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杜志鸿 ,  夏青 ,  沈永娜 ,  王捷

IPC: C04B35/47 ,  C04B35/626 ,  H01M4/86

Abstract: 一种钛酸锶镧基粉体材料的制备方法，属于燃料电池领域。本方法采用柠檬酸-硝酸盐自燃烧法，以柠檬酸为络合剂以及还原剂，硝酸为氧化剂，通过原位引入助烧剂硝酸铵，同金属硝酸盐溶于去离子水中，再加入钛酸四丁酯的柠檬酸溶液形成均匀透明的溶液，再水浴加热除去多余水分，形成均匀溶胶，然后将溶胶于马弗炉内加热直至自燃烧形成非常蓬松的前躯体粉末。然后研磨，再于电炉中煅烧得到单一钛酸锶镧基阳极粉体。优点是合成工艺简单、成本低、粉体颗粒细小均匀、材料成相温度低。本方法同样适用于钛酸锶基纳米粉体的合成制备。可用于固体氧化物燃料电池阳极粉体材料的实验室合成及工业生产。

公开(公告)号：CN103199287B

公开(公告)日：2014-11-19

申请号：CN201310128005.8

申请日：2013-04-14

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨天让 ,  杜志鸿 ,  沈永娜 ,  吕鹏鹏

IPC: H01M8/10

Abstract: 一种Cu掺杂促进硅基磷灰石电解质致密化的方法，属于固体氧化物燃料电池领域。本发明采用柠檬酸-硝酸盐法制备硅基磷灰石(La9.33+xSi6O26+1.5x,x=0~0.67)电解质粉体材料，通过在Si位掺杂Cu可有效提高粉体烧结活性，促进材料的致密化，在同等温度下烧结，可提高相对密度6％以上，解决了硅基磷灰石电解质材料难以烧结致密的问题。

公开(公告)号：CN101593836A

公开(公告)日：2009-12-02

申请号：CN200910086167.3

申请日：2009-06-09

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  沈永娜 ,  张翠娟 ,  徐南生

IPC: H01M4/86 ,  H01M8/02 ,  H01M8/10

Abstract: 一种中低温固体氧化燃料电池的A位掺杂K2NiF4型阴极材料，属于燃料电池领域。本发明的特征在于，K2NiF4型La2NiO4+δ的A位掺杂元素Ca，掺杂后的分子式为：La2－xCaxNiO4+δ，其中x＝0.05～0.3。本发明的阴极材料可以用于中低温固体氧化物燃料电池，性能稳定，与电解质GDC(Ce0.8Gd0.2O2)有良好的化学相容性。Ca的掺入在显著提高了电子电导率的同时，离子电导率也有很大程度的改善。由于Ca原料价格低廉，因而Ca的引入也降低了材料成本。