1.一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料,氧电极材料的化学组成通式为A2BO4+δ,δ表示间隙位氧含量,其特征在于,所述氧电极材料是具有一层岩石层(AO)的层状钙钛矿结构的四方相氧化物;所述A位元素选自Nd和Sr,B位元素选自Ni和Fe,所述氧电极材料的分子式为Nd0.8Sr1.2Ni1‑xFexO4+δ,x的范围在0‑0.85。
2.根据权利要求1所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料,其特征在于,x=0.3时,即氧电极材料的分子式为Nd0.8Sr1.2Ni0.7Fe0.3O4+δ,其在700℃表现最高的电导‑1 2 ‑6 ‑1率170Scm 和最小的极化阻抗0.19Ωcm,热膨胀系数为14.12×10 K 。
3.根据权利要求1所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的制备方法,其特征在于,通过溶胶‑凝胶方法制得,包括以下制备步骤:
1)以硝酸钕、硝酸锶、硝酸镍和硝酸铁为原料,按照对应的化学计量比溶解在去离子水中,搅拌使之充分溶解、混合和均匀;
2)加入络合剂乙二胺四乙酸和一水柠檬酸,混合均匀后,然后滴加氨水至溶液pH为8‑
10之间,在加热搅拌的条件下使水分蒸发得到凝胶状物质;再继续保持加热至凝胶开始蓬松长大,释放出部分氨气,得到前驱体一,其中乙二胺四乙酸、一水柠檬酸和溶液中所有的金属离子之比为:1:1:1‑1:2:1之间;
3)将前驱体一置于高温烘箱中烘干,在250‑300℃保持10h,使之充分燃烧,变成多孔蓬松的类似絮状网络的前驱体二;
4)前驱体二研磨的粉末再放置在马弗炉中煅烧,在600‑800℃保温5‑10h,以除尽所合成氧化物中的有机络合物,得到的粉末氧化物放入球磨罐中进行精细球磨,行星球磨机的转速为400r/min,球磨5‑10h,最终得到用于制备R‑PSOCs氧电极浆料的原粉体材料。
4.根据权利要求3所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的制备方法,其特征在于,所述R‑PSOCs氧电极浆料的原粉体材料是纯的Nd0.8Sr1.2Ni1‑xFexO4+δ材料,用来制备单相电极;或是和电解质复合的不同比例复合材料,用来制备复相电极。
5.根据权利要求4所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的制备方法,所述电解质是BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3–δ,氢电极支撑体为NiO‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3–δ,氢电极活性层为NiO‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3–δ,NiO和BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3–δ的重量配比为6:
4;可逆质子导电型固体氧化物电池由氧电极层、电解质层、氢电极活性层、氢电极支撑层组成。
6.根据权利要求1所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的应用,其特征在于,所述氧电极材料应用于可逆质子导电型固体氧化物电池或者应用于可逆氧离子传导电型固体氧化物电池。
7.根据权利要求6所述的一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的应用,其特征在于,应用于可逆质子导电型固体氧化物电池的无钴层状钙钛矿氧电极材料,电导率‑1 ‑6 ‑1在46‑170S·cm ,热膨胀系数在13.77‑16.15×10 K 范围。