提供一种储能装置(100)，该储能装置包括与隔板电连通的正极材料。正极材料包括铜。隔板(104)具有界定第一分室(110)的至少一部分的第一表面(106)和界定第二分室(112)的第二表面(108)。第一分室与第二分室经由隔板离子连通。隔板具有下列属性中的至少一种：隔板为氧化铝和稀土金属氧化物的复合物，或者隔板为氧化铝和过渡金属氧化物的复合物，或者隔板包含多个晶粒，晶粒界定晶界，晶界界定晶隙空间，由晶界界定的晶隙空间在储能装置初始充电之前不含铝酸钠或者在储能装置初始充电之后不含正极材料，或者隔板包含碱金属离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及熔盐电化学电池。本专利技术涉及使用电化学电池的方法。本专利技术涉及储能装置和包括储能装置的能量管理装置(energy managementdevice)。
技术介绍
对于可充电电池，已开展了将钠用于负极的开发工作。钠具有2. 71伏的还原电位，重量较小，相对无毒，相对富产，可获得且成本低。钠以液体形式使用，钠的熔点为98 °C。 应当指出的是，在使用过程中电池内的热循环、压力差以及振动在一些情况下可能破坏 β-氧化铝隔板电极(s^aratorelectrode) (BASE)。因而，较厚的壁可赋予BASE更好的强度和耐用性，但可能因壁较厚导致电阻增大而使相关性能劣化。可能期望获得与现有电化学电池的化学特性不同的熔盐电化学电池。可能期望获得与现有方法不同的储能装置。可能期望获得与现有装置不同的储能装置。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方案，提供一种储能装置。该储能装置包括与隔板电连通的正极材料。正极材料包括铜。隔板具有界定第一分室的至少一部分的第一表面和界定第二分室的第二表面。第一分室经由隔板与第二分室离子连通。隔板具有下列属性中的至少一种隔板是氧化铝和稀土金属氧化物的复合物；或者隔板是氧化铝和过渡金属氧化物的复合物；或者隔板包含多个界定晶界的晶粒，晶界界定晶隙空间(interstitial space)，并且由晶界界定的晶隙空间在储能装置初次充电之前不含铝酸钠或者在储能装置初次充电之后不含正极材料；或者隔板包含碱金属离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。根据本专利技术的实施方案，提供一种方法，该方法包括经由隔板在第一分室和第二分室之间传输钠离子，该隔板与包括铜的正极材料电连通。隔板具有下列属性中的至少一种隔板是氧化铝和稀土金属氧化物的复合物；或者隔板是氧化铝和过渡金属氧化物的复合物；或者隔板包含多个界定晶界的晶粒，晶界界定晶隙空间，并且由晶界界定的晶隙空间在储能装置初次充电之前不含铝酸钠或者在储能装置初次充电之后不含正极材料；或者隔板包含钠离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。该方法还包括阻止铜在钠离子传输过程中渗入晶隙空间。根据本专利技术的实施方案，提供一种储能系统。该系统包括隔板。隔板在第一分室和第二分室之间传输钠离子。隔板与包括铜的正极材料电连通。隔板具有下列属性中的至少一种隔板是氧化铝和稀土金属氧化物的复合物；或者隔板是氧化铝和过渡金属氧化物的复合物；或者隔板包含多个界定晶界的晶粒，晶界界定晶隙空间，并且由晶界界定的晶隙空间在储能装置初次充电之前不含铝酸钠或者在储能装置初次充电之后不含正极材料；或者隔板包含钠离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。该系统还包括阻止铜在钠离子传输过程中渗入晶隙空间的机构(means)。本专利技术包括以下内容实施方式1. 一种储能装置，包括包括铜的正极材料；以及与所述正极材料电连通的隔板，该隔板具有界定第一分室的至少一部分的第一表面和界定第二分室的第二表面，所述第一分室与第二分室经由隔板离子连通，且所述隔板具有下列属性中的至少一种隔板为氧化铝和稀土金属氧化物的复合物，或者隔板为氧化铝和过渡金属氧化物的复合物，或者隔板包含多个界定晶界的晶粒，所述晶界界定晶隙空间，并且由所述晶界界定的晶隙空间在所述储能装置初始充电之前不含铝酸钠或者在所述储能装置初始充电之后不含所述正极材料，或者缘的。 隔板包含碱金属离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。 实施方式2.实施方式1的储能装置，其中所述第一分室与所述第二分室是电子绝分室设置在所述第一分室内t 分室是细长的并界定轴线。 -分室围绕所述轴线同轴设置t实施方式3.实施方式1的储能装置，其中所述第 实施方式4.实施方式1的储能装置，其中所述第 实施方式5.实施方式4的储能装置，其中所述第-实施方式6.实施方式1的储能装置，其中所述隔板大致为平面状。 实施方式7.实施方式6的储能装置，其中所述隔板为平板形或波浪形。 实施方式8.实施方式6的储能装置，其中所述隔板拱曲或微凹。 实施方式9.实施方式4的储能装置，其中所述隔板具有垂直于所述轴线的圆形、 三角形、正方形、十字形或星形截面轮廓。实施方式10.实施方式1的储能装置，其中所述隔板为碱金属离子导体并且包含碱金属-β -氧化铝、碱金属-β ” -氧化铝、碱金属-β -镓酸盐或碱金属-β ” -镓酸盐中的至少一种。实施方式11.实施方式10的储能装置，其中所述隔板中的碱金属离子导体相不含烧结形成的晶界液相。实施方式12.实施方式1的储能装置，其中所述隔板包含选自氧化锆、氧化钇、氧化铪、氧化铈和氧化钍中的一种或多种金属氧化物。实施方式13.实施方式12的储能装置，其中所述金属氧化物的量小于约10重量百分比。实施方式14.实施方式12的储能装置，其中所述隔板包含氧化钇稳定的氧化锆或氧化钪掺杂的氧化锆。实施方式15.实施方式1的储能装置，其中所述隔板包含选自稀土金属氧化物掺杂的氧化锆、稀土金属氧化物掺杂的氧化铈和碱土金属氧化物掺杂的氧化铈中的一种或多种稳定化的金属氧化物。实施方式16.实施方式1的储能装置，其中所述正极材料还包括铝或锌。实施方式17.实施方式1的储能装置，其中所述正极材料还包括选自镍、铬和铁中的一种或多种金属。实施方式18.实施方式1的储能装置，其中所述正极材料基本上由铜组成。实施方式19.实施方式1的储能装置，还包括设置于所述第一分室中的负极材料。实施方式20.实施方式1的储能装置，其中所述负极材料包括选自钠、锂、钾和钙中的一种或多种金属。实施方式21.实施方式20的储能装置，其中所述负极材料还包括铝。实施方式22.实施方式1的储能装置，其中所述正极材料包括选自氯化物、氟化物、溴化物和碘化物中的一种或多种卤化物。实施方式23.实施方式1的储能装置，其中所述正极材料还包括在大于150°C的工作温度下熔融的支撑电解质。实施方式24.实施方式23的储能装置，其中所述熔融支撑电解质包括三元熔体。实施方式25.实施方式M的储能装置，其中所述三元熔体包括 NaCl AlCl3 CuCl。实施方式沈.实施方式23的储能装置，其中所述支撑电解质包含硫或磷。实施方式27.实施方式1的储能装置，还包括设置于所述隔板的至少一个表面的阳离子促进剂。实施方式观.实施方式27的储能装置，其中所述阳离子促进剂材料包括硒。实施方式29.实施方式1的储能装置，其中至少一个隔板表面具有约10纳米至约 100微米的表面粗糙度值(RMS)。实施方式30.实施方式1的储能装置，其中所述隔板借助于玻璃质成分构成的密封结构与另一结构密封。实施方式31.实施方式1的储能装置，其中所述密封结构在约100°C至约600°C的温度下可操作地保持至少所述正极材料和环境之间的密封，并且任选地在卤素存在的情况下不腐蚀或不出现蚀坑。实施方式32. —种包括实施方式1的储能装置的储能系统。实施方式33.实施方式32的储能系统，其中所述储能系统可存储大于10千瓦时的能量。实施方式34.实施方式32的储能系统，其中所述储能系统具有大于100瓦时/千克的额定能量/重量比和大于160瓦时/升的额定能量/体积比。实施方式35.实施方式32的储能系统，其中所述储能系统具有大于150瓦/千克的额定单位功率。实施方式36.实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种储能装置，包括：包括铜的正极材料；以及与所述正极材料电连通的隔板，该隔板具有界定第一分室的至少一部分的第一表面和界定第二分室的第二表面，所述第一分室与第二分室经由隔板离子连通，且所述隔板具有下列属性中的至少一种：隔板为氧化铝和稀土金属氧化物的复合物，或者隔板为氧化铝和过渡金属氧化物的复合物，或者隔板包含多个界定晶界的晶粒，所述晶界界定晶隙空间，并且由所述晶界界定的晶隙空间在所述储能装置初始充电之前不含铝酸钠或者在所述储能装置初始充电之后不含所述正极材料，或者隔板包含碱金属离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉列尔莫D扎皮，查尔斯D亚科范格洛，小戴维C博格丹，史蒂文A泰索，迈克尔A瓦兰斯，卡西克V古里斯汉卡，哈里N塞沙德里，古鲁普拉萨德森达拉拉詹，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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