一種利用磁控濺射法制備固體氧化物燃料電池納米薄膜陰極的方法技術

一種利用磁控濺射法制備固體氧化物燃料電池納米薄膜陰極的方法，本發明專利技術涉及固體氧化物燃料電池納米薄膜陰極的制備方法。本發明專利技術要解決現有固體氧化物電池粉末陰極材料在700℃以下電催化活性低，極化電阻高的問題。方法：一、制備濺射薄膜用的La0.8Sr0.2MnO3靶材；二、制備濺射薄膜用的釔穩定氧化鋯基底；三、放置釔穩定氧化鋯基底和La0.8Sr0.2MnO3靶材；四、制備薄膜；五、制備La0.8Sr0.2MnO3納米薄膜陰極。本發明專利技術方法制備的納米陰極薄膜材料在500-700℃溫度范圍內極化電阻低，電化學性能高，納米薄膜陰極的極化過電位低。本發明專利技術主要用于固體氧化物燃料電池納米薄膜陰極的制備。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種利用磁控濺射法制備固體氧化物燃料電池納米薄膜陰極的方法，其特征在于包括以下步驟：一、將La2O3、SrCO3和MnO2粉體按摩爾比為1?3:0.5?1.5:4?6混合研磨均勻，得到混合粉末，將混合粉末以100?150MPa的壓力進行鋼模壓制得到直徑55?65mm、厚度4?6mm的靶材前軀體，然后將靶材前軀體置于高溫爐中，于800?1000℃下燒結7?9h，得到濺射薄膜用的La0.8Sr0.2MnO3靶材；二、將固體電解質釔穩定氧化鋯粉體以200?250MPa的壓力進行鋼模壓制得到直徑12?18mm、厚度0.5?1.5mm的基底前軀體，然后將基底前軀體置于高溫爐中，于1200?1600℃下燒結10?14h，得到濺射薄膜用的釔穩定氧化鋯基底；三、將步驟二中得到的釔穩定氧化鋯基底放入磁控濺射儀的鍍膜樣品臺上，再將La0.8Sr0.2MnO3靶材置于磁控靶位，使La0.8Sr0.2MnO3靶材與釔穩定氧化鋯基底之間的距離為2?10cm，然后對鍍膜室和樣品室內抽真空，控制真空度為1.0×10?4?4.0×10?4Pa，再向鍍膜室通入氬氣，控制氬氣的流量在10sccm?100sccm，控制壓強為2?6Pa；四、施加射頻濺射功率啟輝，設置濺射輸出功率為50W?300W，基底加熱溫度為400?700℃，進行預濺射10?30min，然后移開La0.8Sr0.2MnO3靶材和釔穩定氧化鋯基底的擋板，開始向釔穩定氧化鋯基底表面進行濺射鍍膜，濺射時間為10?24h，得到薄膜；五、將步驟四制備的薄膜置于馬弗爐中，于500?800℃加熱處理5?10h，即得到La0.8Sr0.2MnO3納米薄膜陰極。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李強，趙輝，孫麗萍，曾旭，霍麗華，
申請(專利權)人：黑龍江大學，
類型：發明
國別省市：