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    一种钙钛矿型固体电解质及其制备方法和应用[ZH]

    专利编号: ZL202507230001

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    拟转化方式: 转让

    交易价格:面议

    专利类型:发明专利

    法律状态:授权

    技术领域:新能源汽车

    发布日期:2025-07-23

    发布有效期: 2025-07-23 至 2042-07-11

    专利顾问 — 伍先生

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    专利基本信息
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    申请号 CN202210814671.6 公开号 CN114988482A
    申请日 2022-07-11 公开日 2022-09-02
    申请人 中汽创智科技有限公司 专利授权日期 2024-07-19
    发明人 李鹏;梁士轩;黄祯;赵力达;赵高科 专利权期限届满日 2042-07-11
    申请人地址 211100 江苏省南京市江宁区秣陵街道胜利路88号中汽创智大厦 最新法律状态 授权
    技术领域 新能源汽车 分类号 C01G49/00
    技术效果 高性能 有效性 有效(授权、部分无效)
    专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 刘二艳
    专利技术详情
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    01

    专利摘要

    本发明提供了一种钙钛矿型固体电解质及其制备方法和应用。所述钙钛矿型固体电解质的化学通式为Y1‑xEuxFe1‑yCuyO3,0≤x≤0.4,0≤y≤0.4,x与y不同时为0。本发明提供的钙钛矿型固体电解质,以Y和Fe作为A位和B位的主元素,同时进行Eu和/或Cu的掺杂,主元素与掺杂元素通过协同作用,使其产生了更多氧空位和晶格间隙,从而增加离子的传输通道,提高了固体电解质的离子电导率,另外,所用元素成本较低,还降低了烧结温度,简化了制备条件。
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    02

    专利详情

    1.一种钙钛矿型固体电解质,其特征在于,所述钙钛矿型固体电解质的化学通式为Y1-xEuxFe1-yCuyO3,0≤x≤0.4,0≤y≤0.4,x与y不同时为0。2.根据权利要求1所述的钙钛矿型固体电解质,其特征在于,所述Y1-xEuxFe1-yCuyO3中,0<x≤0.4,0<y≤0.4;优选地,所述钙钛矿型固体电解质具有孔道结构。3.一种如权利要求1或2所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:将Y源、Eu源、Fe源、Cu源、络合剂和分散剂混合,搅拌得到凝胶态,烧结,得到所述钙钛矿型固体电解质;其中,Y源、Eu源、Fe源、Cu源的摩尔量与Y1-xEuxFe1-yCuyO3的化学计量比相对应,0≤x≤0.4,0≤y≤0.4,x与y不同时为0。4.根据权利要求3所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述络合剂与所有金属阳离子的总和的摩尔比为(2~3):1;优选地,所述Y源包括Y(NO3)3·6H2O;优选地,所述Eu源包括Eu(NO3)3·6H2O;优选地,所述Fe源包括Fe(NO3)3·9H2O;优选地,所述Cu源包括Cu(NO3)2·3H2O;优选地,所述络合剂包括柠檬酸;优选地,所述分散剂包括乙二醇。5.根据权利要求3或4所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述搅拌包括依次进行室温搅拌和加热搅拌;优选地,所述室温搅拌的时间为12~20h,优选为12h;优选地,所述加热搅拌的温度为70~90℃,优选为80℃。6.根据权利要求3-5任一项所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,对凝胶态的物质进行干燥;优选地,所述干燥的温度为90~120℃。7.根据权利要求3-6任一项所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述烧结包括依次进行一次烧结和二次烧结。8.根据权利要求7所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述一次烧结的升温速率为1~20℃/min,优选为5℃/min;优选地,所述一次烧结的温度为400~500℃;优选地,所述一次烧结的时间为3~6h;优选地,所述二次烧结的升温速率为1~20℃/min,优选为5℃/min;优选地,所述二次烧结的温度为700~900℃;优选地,所述二次烧结的时间为4~7h。9.根据权利要求3-8任一项所述的钙钛矿型固体电解质的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:将Y源、Eu源、Fe源、Cu源、柠檬酸和乙二醇混合,室温搅拌12~20h,然后以70~90℃的加热温度搅拌,得到凝胶态,对凝胶态的物质在90~120℃的温度下干燥,以1~20℃/min的升温速率升温至400~500℃一次烧结3~6h,继续以1~20℃/min的升温速率升温至700~900℃二次烧结4~7h,得到所述钙钛矿型固体电解质;其中,Y源、Eu源、Fe源、Cu源的摩尔量与Y1-xEuxFe1-yCuyO3的化学计量比相对应,0≤x≤0.4,0≤y≤0.4,x与y不同时为0;柠檬酸与所有金属阳离子的总和的摩尔比为(2~3):1。10.一种固体氧化物燃料电池,其特征在于,所述固体氧化物燃料电池包括如权利要求1或2所述的钙钛矿型固体电解质。
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