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专利号: 201711430650X
申请人: 成都新柯力化工科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂,其特征在于,是由镍盐与有机氮高温热解混合后,使用等离子喷涂喷射在二氧化钛/二氧化锡基底上制备而成;其中,所述有机氮为含氮有机小分子或含氮有机聚合物。

2.一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、二氧化钛/二氧化锡基底制备,具体制备步骤如下:

S11、取一定量的锡盐,加乙醇,200~250r/min搅拌速率下搅拌1~3h,直至锡盐全部溶解,得到A溶液;

S12、向S11得到的A溶液中加钛盐,超声分散30~60min,得到混合溶液B;

S13、将S12得到的混合溶液B在220~300℃下水热反应12~24h,冷却至室温,离心,无水乙醇洗涤3~5次,取沉淀,60℃下真空干燥1~3h,即得二氧化钛/二氧化锡复合基底;

S2、镍—氮合金的制备:取镍盐,与有机氮混合均匀,装入管式炉中,先通10~20min氮气,排尽管式炉中全部空气,持续通氮气,再以30~40℃/min升温至800~900℃,保温3~

5h,自然冷却至室温,即得镍—氮合金粉;

S3、固体氧化物燃料电池合金催化剂的制备:将S2制备得到的镍—氮合金粉装入真空等离子喷涂设备中,抽真空至0.5×10-6~1×10-6MPa,然后对待喷涂的二氧化钛/二氧化锡复合基底进行等离子转移弧引弧,进行等离子喷涂作业,制备得到固体氧化物燃料电池的镍—氮合金催化剂。

3.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,锡盐与钛盐的质量比为1~3:2~5。

4.根据权利要求2或3所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述锡盐为甲烷磺酸锡、乙烷磺酸锡、丙烷磺酸锡、2-丙烷磺酸锡、羟基甲烷磺酸锡、2-羟基乙基-1-磺酸锡、2-羟基丁基-1-磺酸锡盐中的至少一种;所述钛盐为四氯化钛、钛酸四丁酯中的至少一种。

5.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,S12步骤中超声分散的功率为200~400W。

6.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,S2步骤中所述镍盐为氯化镍、硫酸镍中的至少一种。

7.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,S2步骤中所述有机氮为含氮有机小分子或含氮有机聚合物。

8.根据权利要求7所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述含氮有机小分子为甲基吡啶、2-苯并咪唑基乙腈、N-甲基咪唑、2-氮基嘧啶中的至少一种;所述含氮有机聚合物为聚苯胺、聚邻苯二胺、聚对苯二胺、聚间苯二胺中的至少一种。

9.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,S3步骤中所述真空等离子喷涂设备使用的离子气体为Ar和He,或Ar和H2;其中Ar气体流量为50~80L/min,He气体流量为5~10L/min,H2气体流量为10~20L/min。

10.根据权利要求2所述一种用于固体氧化物燃料电池的合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述真空等离子喷涂设备的电弧压力为40~50V,电弧流量为600~900A,送粉速率为20~80g/min,喷涂距离为200~500mm,送粉角度为50°~90°。