[發明專利]銅基儲能裝置和方法

無效

• 申請號: 201110151661.0
• 申請日: 2007-11-20
• 公開（公告）號: CN102244304A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 吉列爾莫.D.扎皮;查爾斯.D.亞科范格洛;小戴維.C.博格丹;史蒂文.A.泰索;邁克爾.A.瓦蘭斯;卡西克.V.古里斯漢卡;哈里.N.塞沙德里;古魯普拉薩德.森達拉拉詹
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01M10/39
• 分類號: H01M10/39;H01M2/16;H01M2/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

1.一種儲能裝置，包括：

包括銅的正極材料；以及

與所述正極材料電連通的隔板，該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，所述第一分室與第二分室經由隔板離子連通，且所述隔板具有下列屬性中的至少一種：

隔板為氧化鋁和稀土金屬氧化物的復合物，或者

隔板為氧化鋁和過渡金屬氧化物的復合物，或者

隔板包含多個界定晶界的晶粒，所述晶界界定晶隙空間，并且由所述晶界界定的晶隙空間在所述儲能裝置初始充電之前不含鋁酸鈉或者在所述儲能裝置初始充電之后不含所述正極材料，或者

隔板包含堿金屬離子導體的連續相和陶瓷氧離子導體的連續相。

2.權利要求1的儲能裝置，其中所述第一分室與所述第二分室是電子絕緣的。

3.權利要求1的儲能裝置，其中所述第二分室設置在所述第一分室內。

4.權利要求1的儲能裝置，其中所述第二分室是細長的并界定軸線。

5.權利要求4的儲能裝置，其中所述第一分室圍繞所述軸線同軸設置。

6.權利要求1的儲能裝置，其中所述隔板大致為平面狀。

7.權利要求6的儲能裝置，其中所述隔板為平板形或波浪形。

8.權利要求6的儲能裝置，其中所述隔板拱曲或微凹。

9.權利要求4的儲能裝置，其中所述隔板具有垂直于所述軸線的圓形、三角形、正方形、十字形或星形截面輪廓。

10.權利要求1的儲能裝置，其中所述隔板為堿金屬離子導體并且包含堿金屬-β-氧化鋁、堿金屬-β”-氧化鋁、堿金屬-β-鎵酸鹽或堿金屬-β”-鎵酸鹽中的至少一種。

11.權利要求10的儲能裝置，其中所述隔板中的堿金屬離子導體相不含燒結形成的晶界液相。

12.權利要求1的儲能裝置，其中所述隔板包含選自氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化鈰和氧化釷中的一種或多種金屬氧化物。

13.權利要求12的儲能裝置，其中所述金屬氧化物的量小于10重量百分比。

14.權利要求12的儲能裝置，其中所述隔板包含氧化釔穩定的氧化鋯或氧化鈧摻雜的氧化鋯。

15.權利要求1的儲能裝置，其中所述隔板包含選自稀土金屬氧化物摻雜的氧化鋯、稀土金屬氧化物摻雜的氧化鈰和堿土金屬氧化物摻雜的氧化鈰中的一種或多種穩定化的金屬氧化物。

16.權利要求1的儲能裝置，其中所述正極材料還包括鋁或鋅。

17.權利要求1的儲能裝置，其中所述正極材料還包括選自鎳、鉻和鐵中的一種或多種金屬。

18.權利要求1的儲能裝置，其中所述正極材料基本上由銅組成。

19.權利要求1的儲能裝置，還包括設置于所述第一分室中的負極材料。

20.權利要求1的儲能裝置，其中所述負極材料包括選自鈉、鋰、鉀和鈣中的一種或多種金屬。

21.權利要求20的儲能裝置，其中所述負極材料還包括鋁。

22.權利要求1的儲能裝置，其中所述正極材料包括選自氯化物、氟化物、溴化物和碘化物中的一種或多種鹵化物。

23.權利要求1的儲能裝置，其中所述正極材料還包括在大于150℃的工作溫度下熔融的支撐電解質。

24.權利要求23的儲能裝置，其中所述熔融支撐電解質包括三元熔體。

25.權利要求24的儲能裝置，其中所述三元熔體包括NaCl∶AlCl₃∶CuCl。

26.權利要求23的儲能裝置，其中所述支撐電解質包含硫或磷。

27.權利要求1的儲能裝置，還包括設置于所述隔板的至少一個表面的陽離子促進劑。

28.權利要求27的儲能裝置，其中所述陽離子促進劑材料包括硒。

29.權利要求1的儲能裝置，其中至少一個隔板表面具有10納米至100微米的表面粗糙度值(RMS)。