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固定铀的新型固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及应用

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2023-06-20 11:34:32

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：湖南省衡阳市| 付琳宁 | 2023-12-05 09:15:36
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式
本发明提供了一种固定铀的新型固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及应用，将UO2(NO3)2·6H2O与Fe(NO3)3·9H2O和可溶于硝酸且高温易分解的锶盐按元素摩尔比溶于去离子水中，在络合剂的作用下加热制得黑色前驱体，并将其进行高温煅烧制得Sr2Fe(2‑x)UxO6‑δ；该材料可作为新型阴极材料应用于固体氧化物燃料电池中。
本发明利用高价态铀离子对Sr2Fe2O6‑δ进行铀掺杂，将铀固定在晶格结构中，既减少铀对环境的危害，又为铀在固体氧化物燃料电池中的实际应用提供了理论基础；由于高价态铀离子的加入，提高了新型阴极材料在固体氧化物燃料电池中的电化学性能，具有更高的实际应用价值。

铀是自然产生的最重的金属，呈银白色，具有硬度强、密度高、可延展、有放射性等特征。一般可在铀与氧、氧化物或硅酸盐的结合中发现铀。铀原子能发生裂变反应释放大量能量，从而可以应用于发电、核武器制造等领域。随着铀矿的开采和核工业的发展，铀矿相关工厂的含铀废水和固体废弃物的排放逐年增加，所以关于铀污染物的处理逐渐受到社会关注。

南华大学是由工业和信息化部、国家国防科技工业局、中国核工业集团公司、中国核工业建设集团公司与湖南省人民政府共建，成立于1958年的全日制公立综合性大学。学校由原隶属中国核工业部的中南工学院、核工业第六研究所与原隶属湖南省的衡阳医学院合并组建而成。学校座落在历史文化名城湖南省衡阳市市区，占地面积3000亩。团队成员有于守富，毕磊。

采用高温煅烧的工艺将铀固定在SrFeO 中，制得新型SrFe UO2 2 6‑δ 2 (2‑x) x 6‑δ材料。在高温煅烧时，高价态的铀离子可以进入SrFeO 中进行U的共掺杂，获得稳定结构，2 2 6‑δ实现铀在SrFeO 晶格结构中较好的固定效果；且由于高价态铀离子的加入，提高了其在2 2 6‑δ质子导体固体氧化物燃料电池阴极中的性能，具有更高的实际应用价值。

本技术具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，该技术属于国家鼓励支持的项目，技术的经济和社会效益客观，技术的投产将改善优化当地产业结构，实现高质量发展的目标。技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。