一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法
【專利摘要】一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法，涉及一種調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法。本發(fā)明是為了解決目前調(diào)控氧化物電極微結(jié)構(gòu)的方法都是在電極制備過程中進行的，而電極都需要經(jīng)過高溫燒結(jié)的處理，使得顆粒團聚，造成電極的有效反應(yīng)面積及內(nèi)部孔隙率降低，不利于電極的反應(yīng)過程，這都大大地浪費了物力和人力還提高了制備成本的技術(shù)問題。方法：一、將燃料電池與電化學工作站連接并升溫加熱；二、在高溫下對工作電極進行陽極極化處理，冷卻至室溫。本發(fā)明主要應(yīng)用于控制燃料電池氧化物電極的微觀形貌。
【專利說明】一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前制備電極的方法主要采用干壓法、絲網(wǎng)印刷共燒結(jié)法以及涂覆法等。干壓法 操作簡單，但粉料分布不易控制，容易分層。絲網(wǎng)印刷技術(shù)成本低廉，但制膜易受粉末性質(zhì) (粒徑和形狀）和漿料流變性能等參數(shù)影響。而涂覆法具有設(shè)備成本低、成膜薄、工藝簡單 等特點，但由于它需要經(jīng)過稀漿涂覆在基底表面-干燥-預燒-燒結(jié)過程，導致整個工藝 流程冗長繁瑣，大大降低了成膜效率。但無論采用哪種方法在制備電極過程中都存在高溫 燒結(jié)顆粒團聚的現(xiàn)象，且前兩個方法都有一定的成品率。Dengjie Chen等人在Journal of Power Sourcesl95(2010)4667報道，高溫燒結(jié)電極會發(fā)生電極顆粒團聚現(xiàn)象，造成電極的 有效反應(yīng)面積及內(nèi)部孔隙率降低，不利于電極的反應(yīng)過程。這都大大地浪費了物力和人力 還提高了制備成本。張耀輝在《固體氧化物燃料電池兩種電解質(zhì)膜制備方法的研究及應(yīng)用》 中介紹了可以通過控制氧化物電極原料粉體顆粒度或?qū)ζ溥M行球磨來調(diào)控氧化物電極微 結(jié)構(gòu)；李娜在Ceramics International38 (2012) 2159研究了壓力處理對氧化物微結(jié)構(gòu)的 影響；朱星寶在Solid-State Lettl3(2010)B91中介紹了溶液浸漬-熱解法在氧化物骨架 上形成微納米顆粒，進而調(diào)控氧化物電極微結(jié)構(gòu)。以上調(diào)控氧化物電極微結(jié)構(gòu)的方法都是 在電極制備過程中進行的，都需要經(jīng)過高溫燒結(jié)的處理，使得顆粒團聚，造成電極的有效反 應(yīng)面積及內(nèi)部孔隙率降低，不利于電極的反應(yīng)過程，這都大大地浪費了物力和人力還提高 了制備成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是為了解決目前調(diào)控氧化物電極微結(jié)構(gòu)的方法都是在電極制備過程中進 行的，而電極都需要經(jīng)過高溫燒結(jié)的處理，使得顆粒團聚，造成電極的有效反應(yīng)面積及內(nèi)部 孔隙率降低，不利于電極的反應(yīng)過程，這都大大地浪費了物力和人力還提高了制備成本的 技術(shù)問題，從而提供一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法。
[0004] 本發(fā)明的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法是按以下步 驟進行的：
[0005] -、對燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池的對電極涂 覆導電銀膏，然后從涂覆在燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池 的對電極上的導電銀膏中各引出一根導線，再放入馬弗爐中并在溫度為80°C?200°C的條 件下干燥5min?lOmin，將三根從導電銀膏中引出的導線連接到電化學工作站對應(yīng)的端子 上，然后在〇. 5h?2. 5h時間里將馬弗爐內(nèi)的溫度從80°C?200°C升至400°C?1000°C，在 溫度為400°C?1000°C的條件下用三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電 極的交流阻抗譜，確定其極化電阻值為X ;
[0006] 二、在溫度為400°C?1000°C的條件下，用電化學工作站給在馬弗爐中的燃料電 池持續(xù)通以恒定的陽極電流5min?20h，斷開陽極電流，用電化學工作站對燃料電池用 三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜，確定其極化電阻 值；重復步驟二中上述步驟至在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值大于 1. IX或小于0. 9X時停止加熱，隨爐冷卻至室溫，即完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物 電極微觀形貌；步驟二所述的陽極電流的電流密度為lOOmAcnf 2?lOOOmAcnT2 ;步驟二中用 三電極交流阻抗譜檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值時電化學 工作站的掃描頻率〇. 1Hz?400kHz ;步驟二中用電化學工作站對燃料電池用三電極法檢測 在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜時需要施加在工作電極與參比電 極之間交流擾動信號，信號強度為為10mV?20mV。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點：
[0008] 針對附著在固體氧化物電解質(zhì)上的氧化物電極在制備過程中會由于電極一次顆 粒團聚燒結(jié)形成尺寸更大的二次顆粒，導致電極的有效反應(yīng)面積減小，進而造成電極的電 化學性能降低的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的 方法在燃料電池工作溫度下，通過適當?shù)臉O化處理使電極中大的團聚體顆粒碎化，處理后 的電極顆粒明顯變小，電極內(nèi)部因高溫燒結(jié)團聚的大顆粒消失，且電極與電解質(zhì)結(jié)合緊密， 從而增大電極的表面積，提高電極對反應(yīng)氣體的吸附解離能力，同時這種方法還能夠改善 電極的微觀形貌和電極/電解質(zhì)界面接觸，擴展電極/電解質(zhì)界面上的三相反應(yīng)區(qū)，這樣也 有利于提升電極的催化活性。這種方法不但操作簡單，而且對多種電極材料都適用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的燃料電池示意圖，其中1為工作電極，2為電解質(zhì)支撐體，3為對電 極，4為參比電極，箭頭方向為陽極電流方向；
[0010] 圖2是試驗一中工作電極的交流阻抗譜圖，□為給燃料電池持續(xù)通入陽極電流Oh 的交流阻抗譜曲線，?為給燃料電池持續(xù)通入陽極電流2h的交流阻抗譜圖曲線，Λ為給燃 料電池持續(xù)通入陽極電流4h的交流阻抗譜圖曲線，▽為給燃料電池持續(xù)通入陽極電流8h 的交流阻抗譜圖曲線，<為給燃料電池電池持續(xù)通入陽極電流22h的交流阻抗譜圖曲線，☆ 為給燃料電池持續(xù)通入陽極電流48h的交流阻抗譜圖曲線，>為完成了在燃料電池工作期 間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的交流阻抗譜圖曲線；
[0011] 圖3是試驗一步驟一中未涂覆導電銀膏的氧化物工作電極的斷面Sffl圖；
[0012] 圖4是試驗一步驟三中完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的 氧化物工作電極的斷面SEM圖。

【具體實施方式】

【具體實施方式】 [0013] 一：本實施方式是一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形 貌的方法，具體是按以下步驟進行的：
[0014] 一、對燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池的對電極涂 覆導電銀膏，然后從涂覆在燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池 的對電極上的導電銀膏中各引出一根導線，再放入馬弗爐中并在溫度為80°c?200°C的條 件下干燥5min?10min，將三根從導電銀膏中引出的導線連接到電化學工作站對應(yīng)的端子 上，然后在0. 5h?2. 5h時間里將馬弗爐內(nèi)的溫度從80°C?200°C升至400°C?1000°C，在 溫度為400°C?1000°C的條件下用三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電 極的交流阻抗譜，確定其極化電阻值為X ;
[0015] 二、在溫度為400°C?1000°C的條件下，用電化學工作站給在馬弗爐中的燃料電 池持續(xù)通以恒定的陽極電流5min?20h，斷開陽極電流，用電化學工作站對燃料電池用 三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜，確定其極化電阻 值；重復步驟二中上述步驟至在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值大于 1. IX或小于0. 9X時停止加熱，隨爐冷卻至室溫，即完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物 電極微觀形貌；步驟二所述的陽極電流的電流密度為lOOmAcnf 2?lOOOmAcnT2 ;步驟二中用 三電極交流阻抗譜檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值時電化學 工作站的掃描頻率〇. 1Hz?400kHz ;步驟二中用電化學工作站對燃料電池用三電極法檢測 在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜時需要施加在工作電極與參比電 極之間交流擾動信號，信號強度為為10mV?20mV。
[0016] 步驟一中所述的參比電極起到監(jiān)測被處理的工作電極在極化期間電化學性能的 作用。
[0017] 本實施方式的優(yōu)點：
[0018] 針對附著在固體氧化物電解質(zhì)上的氧化物電極在制備過程中會由于電極一次顆 粒團聚燒結(jié)形成尺寸更大的二次顆粒，導致電極的有效反應(yīng)面積減小，進而造成電極的電 化學性能降低的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的 方法在燃料電池工作溫度下，通過適當?shù)臉O化處理使電極中大的團聚體顆粒碎化，處理后 的電極顆粒明顯變小，電極內(nèi)部因高溫燒結(jié)團聚的大顆粒消失，且電極與電解質(zhì)結(jié)合緊密， 從而增大電極的表面積，提高電極對反應(yīng)氣體的吸附解離能力，同時這種方法還能夠改善 電極的微觀形貌和電極/電解質(zhì)界面接觸，擴展電極/電解質(zhì)界面上的三相反應(yīng)區(qū)，這樣也 有利于提升電極的催化活性。這種方法不但操作簡單，而且對多種電極材料都適用。

【具體實施方式】 [0019] 二：本實施方式與一不同的是：步驟一中所述燃料電 池的氧化物工作電極為具有ΑΒ0 3通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物或具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié) 構(gòu)氧化物。其它與一相同。
[0020]

【具體實施方式】三：本實施方式與【具體實施方式】二不同的是：步驟一中所述的具 有AB03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為CD03、CDhEA、（^叩03或;其中 CDhE^、CD03、ChFxDOs 和 中 C 為稀土元素，C 具體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或Y，F(xiàn)為堿土元素，F(xiàn)具體為Ca、Sr或Ba，D為3d過渡族金 屬元素，D具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，E為3d過渡族金屬元素，E具體為Ti、V、 Cr、Μη、Fe、Co、Ni 或 Cu，0 為氧元素；ανχΕχ03 中 0〈χ〈1 ;υχ?03 中 0〈x〈l 中 0〈x〈l，0〈y〈l。其它與【具體實施方式】二相同。
[0021]

【具體實施方式】四：本實施方式與【具體實施方式】二不同的是：具有弋804通式的 類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為 C2D04、（^_ΧΕΧ04、C 2_xFxD04、C2_x_ zGzFxD04、或 ;其中，C2D04、QDhExCV C2_x FxD04、C2_x_zG zFxD04、CmGzFxDhyEyC^ 或 ChFxDhyEyC^ 中（：為一種稀土元素，具體為1^、〇6、？1'、制、5111311、6(1、113、〇7、!1〇31'、1'111、￥13、1^或￥，6為 一種稀土元素，具體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為一種 堿土元素，具體為Ca、Sr或Ba, D為一種3d過渡族金屬元素,具體為Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、 Ni或Cu，E為一種3d過渡族金屬元素，E具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，0為氧元 素 ADhEA 中 0〈x〈l ;C2_X FxD04 中 0〈x〈2 ;C2_X FA，Ey04 中 0〈x〈2,0〈y〈l ;C2_x_zGzFxD0 4 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2 KmGzFxDh Ey04 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2,0〈y〈l。其它與具體 實施方式二相同。
[0022]

【具體實施方式】五：本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是：步驟一中所 述的對電極為Ag、具有ΑΒ03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物或具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧 化物；所述的具有ΑΒ03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為⑶03、⑶hEx0 3、或(Vx FxDhE^ ;其中 CDh^CB、CD03、和 中 C 為稀土元素，C 具體為 La、Ce、 Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為堿土元素，F(xiàn) 具體為 Ca、Sr 或 Ba，D 為 3d過渡族金屬元素，D具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，E為3d過渡族金屬元素，E具 體為 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni 或 Cu，0 為氧元素；ανχΕχ03 中 0〈χ〈1 FxD03 中 0〈x〈l ;Ch FAh Ey03中0〈X〈l，0〈y〈l ;所述的具有A2B04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為C2D0 4、 〇2〇ι-χΕχ04、C2_ xFxD04、C2_x_zG zFxD04、Ch-zGUh Ey04 或 C2_x Ey04 ;其中，C2D04、C^DhExC^、 C2_xFxD04、C2_ x_zGzFxD04、Ch-zGzFJVy Ey04 或 C2_x FxDh Ey04 中 C 為一種稀土元素，具體為 La、 〇6、卩1'、制、5111311、6(1、113、〇7、!1〇31'、1'111、￥13、1^或￥，6為一種稀土元素，具體為1^、〇6、？1·、 Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為一種堿土元素，具體為 Ca、Sr 或 Ba，D 為一 種3d過渡族金屬元素，具體為Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu，E為一種3d過渡族金屬元素， E 具體為 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni 或 Cu，0 為氧元素；C2DhEx04 中 0〈x〈l ;C2_X FxD04 中 0〈x〈2 ; 中 0〈x〈2,0〈y〈l ;C2_x_zGzFxD0 4 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2 中 0〈x〈2,0〈z〈2且0〈x+z〈2,0〈y〈l。其它與【具體實施方式】一至四之一相同。

【具體實施方式】 [0023] 六：本實施方式與一至五之一不同的是：步驟一所述 的參比電極為Ag。其它與一至五之一相同。

【具體實施方式】 [0024] 七：本實施方式與一至六之一不同的是：步驟二所述 的陽極電流的電流密度為300mAcnT 2?800mAcnT2。其它與一至六之一相同。

【具體實施方式】 [0025] 八：本實施方式與一至七之一不同的是：步驟二中用 三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的電阻值時電化學工作站的掃描 頻率100Hz?200KHz。其它與一至七之一相同。

【具體實施方式】 [0026] 九：本實施方式與一至八之一不同的是：步驟二中所 述的交流擾動信號為10mV。其它與一至八之一相同。
[0027] 采用下述試驗驗證本發(fā)明效果：
[0028] 試驗一：本試驗為在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法，具體是 按以下步驟進行的：
[0029] -、對燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池的對電極涂 覆導電銀膏，然后從涂覆在燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電 池的對電極上的導電銀膏中各引出一根導線，再放入馬弗爐中并在溫度為l〇〇°C的條件 下干燥10min，將三根從導電銀膏中引出的導線連接到電化學工作站對應(yīng)的端子上，然后 在1. 5h時間里將馬弗爐內(nèi)的溫度從100°C升至700°C，在溫度為700°C的條件下用三電 極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜，確定其極化電阻值為 0. 39 Ω cm2 ；
[0030] 二、在溫度為700°C的條件下，用電化學工作站給在馬弗爐中的燃料電池持續(xù)通以 恒定的陽極電流lh，斷開陽極電流，用電化學工作站對燃料電池用三電極法檢測在馬弗爐 中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜，確定其極化電阻值；重復步驟二中上述步 驟55次，在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值0. 52 Ω cm2時停止加熱， 隨爐冷卻至室溫，即完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌；步驟二所述的 陽極電流的電流密度為417mA CnT2 ;步驟二中用三電極交流阻抗譜檢測在馬弗爐中的燃料 電池的氧化物工作電極的極化電阻值時電化學工作站的掃描頻率0. 1Hz?400kHz ;步驟二 中用電化學工作站對燃料電池用三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極 的交流阻抗譜時需要施加在工作電極與參比電極之間交流擾動信號，信號強度為為10mV。
[0031] 步驟一中的氧化物工作電極為具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物 LaQ.6PrSra4Ni04，對電極為Ag,參比電極為Ag ;步驟一所述的燃料電池的電解質(zhì)支撐體 為 CeQ.9GdQ.;步驟一所述的電化學工作站為 IviumStat (Ivium Technologies BV, Netherlands);步驟一所述的導線選用銀絲；
[0032] 圖3是試驗一步驟一中未涂覆導電銀膏的氧化物工作電極的斷面Sffl圖；圖4是 試驗一步驟三中完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的氧化物工作電極 的斷面SEM圖。從圖中可以看出進過試驗一處理過的氧化物工作電極的顆粒團聚現(xiàn)象明顯 比未經(jīng)處理的氧化物工作電極的團聚現(xiàn)象減弱，電極大團聚消失，顆粒碎化，電極與電解質(zhì) 之間結(jié)合緊密，使得電極的有效反應(yīng)面積及內(nèi)部孔隙率上升，利于電極的反應(yīng)過程，這都大 大地節(jié)約了物力和人力還降低了制備成本。
【權(quán)利要求】
1. 一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法，其特征在于在燃料電池 工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法具體是按以下步驟進行的： 一、 對燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池的對電極涂覆導 電銀膏，然后從涂覆在燃料電池的氧化物工作電極、燃料電池的參比電極和燃料電池的對 電極上的導電銀膏中各引出一根導線，再放入馬弗爐中并在溫度為80°c?200°C的條件下 干燥5min?lOmin，將三根從導電銀膏中引出的導線連接到電化學工作站對應(yīng)的端子上， 然后在0. 5h?2. 5h時間里將馬弗爐內(nèi)的溫度從80°C?200°C升至400°C?1000°C，在溫 度為400°C?1000°C的條件下用三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極 的交流阻抗譜，確定其極化電阻值為X ; 二、 在溫度為400°C?1000°C的條件下，用電化學工作站給在馬弗爐中的燃料電池持 續(xù)通以恒定的陽極電流5min?20h，斷開陽極電流，用電化學工作站對燃料電池用三電極 法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜，確定其極化電阻值；重復 步驟二中上述步驟至在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值大于1. IX或 小于0. 9X時停止加熱，隨爐冷卻至室溫，即完成了在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微 觀形貌；步驟二所述的陽極電流的電流密度為lOOmAcnT 2?lOOOmAcnT2 ;步驟二中用三電極 交流阻抗譜檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電阻值時電化學工作站 的掃描頻率〇. 1Hz?400kHz ;步驟二中用電化學工作站對燃料電池用三電極法檢測在馬弗 爐中的燃料電池的氧化物工作電極的交流阻抗譜時需要施加在工作電極與參比電極之間 交流擾動信號，信號強度為10mV?20mV。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟一中所述燃料電池的氧化物工作電極為具有ΑΒ0 3通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化 物或具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟一中所述的具有ΑΒ03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為CD03、CDhEWy UDOs 或 ;其中 CDhExO^CDO^ChFxDOs 和 Ey03 中 C 為稀土元素 ，C 具 體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為堿土元素 ，F(xiàn) 具體為 Ca、 Sr或Ba，D為3d過渡族金屬元素，D具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，E為3d過渡族 金屬元素 ，E 具體為 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni 或 Cu，0 為氧元素；〇νχΕχ03 中 0〈χ〈1 ;υχ?03 中 0〈χ〈1 ;(νχ FJVAOs 中 0〈x〈l，0〈y〈l。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方 法，其特征在于步驟一中所述的具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式SC2D0 4、 〇2〇ι-χΕχ04、C2_xF xD04、C2_x_zGzF xD04、或 ;其中，C2D0 4、C^DhExC^、 C2_xFxD04、C2_ x_zGzFxD04、CmGzFxDhE^ 或 中 C 為一種稀土元素，具體為 La、Ce、 卩1'、制、5111311、6(1、113、〇7、!1〇31'、1'111、￥13、1^或￥，6為一種稀土元素，具體為1^、〇6、？1'、制、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為一種堿土元素，具體為 Ca、Sr 或 Ba，D 為一種 3d過渡族金屬元素，具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，E為一種3d過渡族金屬元素，E 具體為 Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni 或 Cu，0 為氧元素 ADhEA 中 0〈x〈l ;C2_xFxD04 中 0〈x〈2 ; 中 0〈x〈2,0〈y〈l ;C2_x_zGzFxD0 4 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2,0〈y〈l。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟一中所述的對電極為Ag、具有ΑΒ03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物或具有Α2Β0 4 通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物；所述的具有ΑΒ03通式的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物化學式為cdo3、 CDhE^、ChFxDOs 或 HDh Ey03 ;其中 CDhE^、CD03、和 HDh Ey03 中 C 為稀 土元素，C 具體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為堿土元素，F(xiàn) 具體為Ca、Sr或Ba，D為3d過渡族金屬元素，D具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，E為 3d過渡族金屬元素，E具體為Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu，0為氧元素；〇ν χΕχ03中0〈x〈l ; ChFxD03中0〈x〈l《hFAi Ey03中0〈x〈l，0〈y〈l ;所述的具有Α2Β04通式的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu) 氧化物化學式為 C2D04、(^_ΧΕΧ04、C 2_x FxD04、C2_x_zG zFxD04、或 C2_x ; 其中，C2D04、(：Α_χΕχ04、C 2_xFxD04、C2_x_ zGzFxD04、CmGADh Ey04 或 C2_x FA-A04 中 C 為一種 稀土元素，具體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，G 為一種稀土 元素，具體為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 或 Y，F(xiàn) 為一種堿土元素， 具體為Ca、Sr或Ba，D為一種3d過渡族金屬元素，具體為Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu，E 為一種3d過渡族金屬元素，E具體為Ti、V、Cr、Μη、Fe、Co、Ni或Cu，0為氧元素；(^_χΕχ0 4 中 0〈x〈l ;C2_xFxD04 中 0〈x〈2中 0〈x〈2,0〈y〈l ;C2_x_zGzFxD0 4 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2 fmGzFxDhEA 中 0〈x〈2,0〈z〈2 且 0〈x+z〈2,0〈y〈l。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟一所述的參比電極為Ag。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟二所述的陽極電流的電流密度為300mAcnT 2?800mAcnT2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟二中用三電極法檢測在馬弗爐中的燃料電池的氧化物工作電極的極化電 阻值時電化學工作站的掃描頻率100Hz?200kHz。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在燃料電池工作期間調(diào)控氧化物電極微觀形貌的方法， 其特征在于步驟二中所述的交流擾動信號為10mV。
【文檔編號】H01M8/04GK104091960SQ201410359905
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】毋妍妍, 黃喜強, 呂喆, 張耀輝, 魏波, 朱星寶, 王志紅, 郭朋真, 李鵬章 申請人:哈爾濱工業(yè)大學