一种传导钾离子的固态电解质、制备方法及钾固态电池技术

技术编号:24502511 阅读:78 留言:0更新日期:2020-06-13 05:48
本发明专利技术提供了一种传导钾离子的固态电解质、制备方法及钾固态电池,所述固态电解质的化学表达式为:

A solid-state electrolyte for conducting potassium ions, preparation method and potassium solid-state battery

【技术实现步骤摘要】
一种传导钾离子的固态电解质、制备方法及钾固态电池
本专利技术涉及固态电解质
,具体而言,涉及一种传导钾离子的固态电解质及其制备方法。
技术介绍
21世纪以来,锂离子电池已经成为我们生活的一部分,但是,锂元素号称“稀有金属”,在地壳中的含量约为0.0065%。随着电动汽车等动力系统的发展,人们对二次电池的需求也从小型电子设备向高能量密度、大功率的需求迈进。然而,稀缺的锂资源使得未来的锂离子电池成本不断上升,已有研究者指出如果将来电动车和混合电动车大量应用锂离子电池,这将需要100-500倍于目前可移动锂电应用的含锂材料。这些因素都将限制未来锂电在动力车及大规模能量储存电网系统等方向的发展。从降低材料成本的角度来看,发展新型的可替代锂离子电池的储能体系非常重要。作为和锂处于同一主族的钾元素与锂存在很多相似的性质,在地壳中的含量为2.47%,远比锂资源丰富,且分布广泛,容易获取。因此,相对于稀缺的锂元素,钾元素含量丰富。因此,发展钾电池是一个非常有前景的研究工作。然而目前的研究工作仅限于钾液态电池的研究,对钾固态电池的研究很少,并且钾液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传导钾离子的固态电解质,其特征在于,所述固态电解质的化学表达式为:

【技术特征摘要】
1.一种传导钾离子的固态电解质,其特征在于,所述固态电解质的化学表达式为:其中,0<x<2。


2.根据权利要求1所述的传导钾离子的固态电解质,其特征在于,所述固态电解质的化学表达式为0.3<x<0.5。


3.根据权利要求1或2所述的传导钾离子的固态电解质,其特征在于,所述为层状纤铁矿钛酸盐,其中,Mg占据主层的八面体位置,主层的晶体结构由共棱和共顶角的[MgO2]八面体连接而成,K+为层间碱金属离子,Mg2+作为阳离子的掺杂,使得晶格中产生大量的空位。


4.一种利用如权利要求1至3中任一项所述的传导钾离子的固态电解质制备的钾固态电池。


5.一种如权利要求1至3中任一项所述的传导钾离子的固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1),称取一定量的含钾化合物A、钛酸钾、钛酸镁和含镁化合物B进行混合;
步骤(2),向所述步骤(1)中的混合物中加入适量溶剂,研磨一段时间后得到混合粉,并对所述混合粉依次进行干燥和初次烧结处理。


6.根据权利要求5所述的传导钾离子的固态电解质的制备方法,其特征在于,还包括步骤(3),将所述步骤(2)中得到的初次烧结产物冷却到室温之后,进行研磨、成型操作,然后再将其进行二次烧结,得到固态电解质钛酸镁钾。
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【专利技术属性】
技术研发人员:王培侨齐会龙房金刚聂革耿金峰姜恒曹聪帅房娟刘敏胜
申请(专利权)人:新奥科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:河北;13

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