The invention relates to a sodium ion conduction element used in electrochemical cells, in particular, as a solid-state electrolyte / diaphragm in a high temperature battery. The formation of porous coating on the surface of the substrate, the coating by at least 1100 DEG C temperature sintering and the use of Na2O SiO2 R22O5 R12O3 system, where R1 = Sc, Y, La and / or B, R2 = P, Sb, Bi, Sn, Te, Zn and / or Ge.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电化学电池中的钠离子传导元件及其制造方法
本专利技术涉及应用于电化学电池中的钠离子传导元件，具有可以用作例如高温蓄电池(钠-硫型或钠-NiCl2-ZEBRA蓄电池)中的固态电解质和隔膜的陶瓷的钠离子传导组件。本专利技术还涉及用于制造所述元件的方法。
技术介绍
此类固态电解质通常是由Al2O3陶瓷的Na离子传导变体(被称为Na-β-Al2O3)以一侧闭合的单片管(monolithictubes)的形式采用传统陶瓷工艺(如在高温(1500℃-1600℃)下进行压制和烧结)来生产。存在着影响所使用的材料和技术链的各种缺点。虽然原则上所使用的陶瓷原材料可以容易且廉价地提供，但这些陶瓷材料的烧结与严格的需求相关。1.为了实现高的离子传导性，在烧结期间于单个相中必须尽可能形成特定的β-改性，只有通过特定的附加剂/添加剂和烧结过程中的边界条件才能在极限范围内实现这点。2.这些陶瓷材料的烧结所需的温度在1500℃至1600℃之间，鉴于该材料含有高度流动性的Na离子，这些离子在烧结条件下挥发并且从烧结体中作为蒸气形式逸出。这改变了材料的化学计量学和离子传导性，并且存在与炉衬里的...
【技术保护点】
一种用于电化学电池中、特别是用作高温蓄电池中的固态电解质/隔膜的钠离子传导元件，其中，多孔基底的表面荷载涂层，所述涂层通过在至多1100℃的温度下进行烧结得到并且用Na2O‑SiO2‑R22O5‑R12O3体系形成，其中，R1＝Sc、Y、La和/或B，并且R2＝P、Sb、Bi、Sn、Te、Zn和/或Ge。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.12 DE 102015204465.31.一种用于电化学电池中、特别是用作高温蓄电池中的固态电解质/隔膜的钠离子传导元件，其中，多孔基底的表面荷载涂层，所述涂层通过在至多1100℃的温度下进行烧结得到并且用Na2O-SiO2-R22O5-R12O3体系形成，其中，R1＝Sc、Y、La和/或B，并且R2＝P、Sb、Bi、Sn、Te、Zn和/或Ge。2.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，所述涂层的厚度处于3μm至750μm的范围内。3.根据前述权利要求中任一项所述的元件，其特征在于，所述涂层的材料具有比基底材料的热膨胀系数更低的热膨胀系数，优选更低至多1.5ppm/K。4.根据前述权利要求中任一项所述的元件，其特征在于，所述基底是在一侧开口的处于盆盘状、蜂窝状或管状的元件。5.根据前述权利要求中任一项所述的元件，其特征在于，所述基底由Al2O3、莫来石、尖晶石、镁橄榄石、ZrO2、硅酸盐陶瓷材料、导电陶瓷材料或者金属或金属合金形成。6.根据前述权利要求中任一项所述的元件，其特征在于，导电陶瓷基底材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·希尔莫，米哈伊思·库斯尼佐夫，多特·瓦格纳，阿克塞尔·罗斯特，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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