一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料及其制备方法技术
Non oxide porous diaphragm material for high temperature battery and preparation method thereof
The present invention relates to a non oxide porous membrane material for a high temperature cell, comprising TiB
【技术实现步骤摘要】
一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料及其制备方法
本专利技术属于储能电池材料领域，特别涉及一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料及其制备方法。技术背景随着社会科技的发展和生产力的提高，不可再生化石能源的消耗日渐升高，环境问题日趋严峻。为了应对日益凸显的能源危机和传统化石燃料对生态环境造成的污染问题，迫切需要开发和利用新型的可再生清洁能源，因此生物质能、水能发电、风能发电和太阳能发电等成为了近年来人们研究的热点。然而目前自然风能、水能及太阳能发电具有不连续性、波动性大和无法直接并入电网等问题，无法实现大面积连续供电，需要利用储能技术储能后才能加以利用。在诸多储能技术中，储能电池具有运行无污染、能量效率高、寿命长等优点，特别是二次电池和液流电池等电化学储能装置能量密度高，响应时间快，成为了近年来的研究热点。储能电池的隔膜材料在工作过程中长期处于高温及强腐蚀性的电解质中。隔膜材料在电池工作时一方面可以有效隔离正负极，防止短路；另一方面提供离子通道，使电池反应能够快速有效地进行。因此作为电池组成的关键一环，性能优异的隔膜对提高电池容量，循环性能及安全稳定性具有重要的作用。然而，目前储能电池包括Na-S电池，Na-NiCl2电池以及Li-Pb/Sn液体金属电池等，都存在技术瓶颈难以克服。目前使用的氧化物隔膜如β”-氧化铝等，用在Na-S电池中可以很好地迁移钠离子，实现Na-S电池的高能量密度。但是，高性能的β”-氧化铝隔膜制备工艺相当复杂，需要特殊的烧结温度和气氛使Na+进入Al2O3结构中。而且经过多次循环充放和电解质的熔化/凝固，β”-氧化铝隔膜容易发生脆...
【技术保护点】
一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料，其特征在于该非氧化物多孔隔膜材料的原料包括TiB
【技术特征摘要】
1.一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料，其特征在于该非氧化物多孔隔膜材料的原料包括TiB2、ZrB2、SiC、ZrC、TiC、BN、AlN、Si3N4、TiN以及多孔碳中的一种，其平均粒径为2μm。2.根据权利要求1所述的非氧化物多孔隔膜材料，其特征在于该非氧化物多孔隔膜材料的原料还包括隔膜固定材料，其为MgO、BN、刚玉材质的圆形或者方形管中的一种。3.一种用于高温电池的非氧化物多孔隔膜材料的制备方法，其特征是利用常压烧结、热压烧结、场助烧结中的一种，将非氧化物多孔隔膜材料的原料单独或与隔膜固定材料的原料结合后，制备得到权利要求1至2中任一所述的非氧化物多孔隔膜材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是采用烧结工艺时，所用的烧结助剂粉料包括纳米粉或微米粉MgO、Al2O3、Y2O3、CeO2、B2O3、SiO2中的一种或多种混合物；所述微米粉的平均粒径为5μm。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的常压烧结方法包括以下步骤：(1)将非氧化物多孔隔膜材料的原料和烧结助剂粉料混合均匀后真空干燥24h；(2)将混合后的原料放在内径为20mm～40mm的模具中预压成型；(3)在常压烧结炉中制备非氧化物多孔隔膜材料，烧结温度在800～1500℃，升温速度在1℃/min～10℃/min，保温时间1～5h。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述热压烧结方法包括以下步骤：(1)将非氧化物多孔隔膜材料的原料和烧结助剂粉料混合均匀后真空干燥24h；(2)将混合后的原料放在内径为20mm～40mm热压烧结模具中；(3)在热压烧结炉中制备非氧化物多孔隔膜材料，烧结温度在800～1500℃，升温速度在1℃/min～10℃/min，压力在0～100MPa之间，保压时间30min～1h。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述场助烧结方法包括以下步骤：(1)将非氧化物多孔隔膜材料的原料和烧结助剂粉料...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈斐，黄梅，张一弛，李耘字，沈强，张联盟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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