[發明專利]一種新型高溫熔鹽電池用膏狀電解質及其制備方法

有效

• 申請號: 201410071817.8
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103825058A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 蔣凱;王如星;王康麗;王瑋;程時杰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

1.一種用于高溫熔鹽電池的膏狀電解質，其特征在于：所述電解質材料是在熔融鹽電解質基礎上添加MgO填充料或Al₂O₃纖維填充料，其中，所述MgO填充料含量為20%～50wt%，所述Al₂O₃纖維填充料的含量為5%～20%體積百分比，MgO粉末顆粒大小為50nm～500nm，Al₂O₃纖維長度為0.5mm～20mm，在電池的工作溫度下，熔融鹽與上述填充料的混合物會以膏狀形式存在，其中，MgO基膏狀電解質中的MgO顆粒會在電解質中富集形成MgO富集區，MgO富集區分散于熔鹽中，在毛細管力作用下MgO富集區對熔鹽產生較強的束縛作用，使熔鹽與MgO的混合物以粘度很大的膏狀形式存在；Al₂O₃纖維的三圍網狀骨架結構會對熔鹽產生較強的束縛作用將電解質束縛于Al₂O₃基片的三圍網狀骨架中。

2.根據權利要求1所述的用于高溫熔鹽電池的膏狀電解質，其中熔融鹽電解質為LiF-LiCl-LiBr22-31-47mol%或LiCl-LiBr-KBr25–37–38mol%。

3.一種MgO基膏狀電解質的制備方法，其特征在于包括以下步驟：1）取所需的電解質在一定溫度和氬氣氛圍下預熔，同時對MgO粉末(顆粒大小為50nm～500nm)進行預處理，除去吸附的水和可能存在的碳酸鹽等；（2）將預熔后的電解質冷卻研磨成粉末狀，與處理后的MgO粉末按一定配比混合，在球磨機中球磨；(3)將球磨后的混合粉末置于氬氣氛圍下保溫，溫度同步驟1），冷卻后研磨成粉末，即為所需的MgO基膏狀電解質。

4.根據權利要求1或3所述的用于高溫熔鹽電池的膏狀電解質，其中MgO填充料含量大于25wt%。

5.根據權利要求4所述的用于高溫熔鹽電池的膏狀電解質，其中MgO填充料含量大于30wt%。

6.一種Al₂O₃基膏狀電解質的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（1）取纖維素和去離子水按一定配比混合形成漿料；（2）取一定量的氧化鋁纖維，切成0.5mm～20mm長度放入上述漿料中，攪拌；（3）將上述充分攪拌的漿料倒入剛玉舟中，保溫干燥，得到一定厚度的多孔氧化鋁片；（4）將上述氧化鋁片涂覆醋酸鎂溶液，加熱到一定溫度保溫，得到表面沉積氧化鎂顆粒的氧化鋁片；（5）將上述氧化鋁片浸入熔鹽中一定時間后取出得到氧化鋁基膏狀電解質。