Патент ссср 366517

 

I 3665I7

Союз Соеетскиз

Ссциглистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заязлено 01,VI.1971 (¹ 1665688,. 34-7) с присоединением зая вки М вЂ” .

Приоритет—

Опубликовано 16.1.1973. Бюллетень М 7 1 Кч Н Отцi 27/li6 !

1 ! ДК 621.352.6(088.8) j

Комитет со делам изобрзтеиий и открь1тий 1 ори Сосете Мииистрое

СССР

Дата спубликования описания 21.lll.!9, 3

Авторы изобретения

Н. Г. Букун, E. А. Укше, Н. С. Лидоренко н А, А, Ланин

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ЗЛЕКТРОЛ ИТА

Изобретение относится к способу изготовления твердого электролита на основе полиалюмината щелочного металла, в частности натрия, который может быть использован в электрохимических преобразователях и источниках тока.

Известен способ изготовления твердого электролита путем смешения гидроокиси алюминия с солями натрия в молярном соотношении соответствующих им окислов 11: 2. 1О

Смесь прокаливают прп температуре около

1400 С. Продукт синтеза механически измельчают, прессуют при давлении до 6 тес,я и обжигают при 1700 — 1900 С.

Однако при осуществлении такого способа 15 изготовления твердого электролита возникает необходимость последующего измельчения продукта, обладающего высокой твердостью, что ведет к его загрязнению. Кроме того, не обеспечивается достаточная однородность ма- 20 териала из-за замедленной твердофазной реакции при использовании механических смесей. Полученный же при сплавлении продукт имеет низкое содержание натрия, что при по-. следующем обжиге ведет к образованию корунда вследствие испарения окиси натрия и к снижению электропроводности материалд.

Это приводит к тому, что удельная электропроводность получаемого таким способом твердого электролита в 4 — 5 раз меньше, чем Ж монокрист;;.":":,! :еского полпалюмината (удельное сопротивление "., îñëåä!! åãî составляет

3 — 4 О.я гл при 300 С).

Для повн.щения проводимости твердого электролита !! снижения внутреннего сопротивления химических источников тока с твердым электролитом на основе полиалюмината натрия исходную смесь для его получения готовят суспенз .руя гпдроокись алюминия в водном растворе термически нестойкой соли натрия, например кгрбоната. Для дополнителbHDÃÎ лh ÷iliе !!!я электропроводности элcктролита В эту сус пензию Вводят модифицирующую добавку в виде фторида или карбоната лития или магния.

П р» м е р 1. 11зготовление твердого электролита на сснове !.ñòîãî полиалюмината натрия.

Суспенз.:ю гидроокиси алюминия вносят в сосуд, содержащий водный раствор ХагСОз.

Общие количества Al (ОН)з и ХазСОз берут в соответствии с .;.олярным отношением

АlзОз . . а-,О 11: 2, т. е. с двукратным избытком натрия. Суспензию нагревают и упаривают при перемешивании. Полученную твердую фазу прокаливают в муфельной печи при

600 С в течение 2 чпс. Порошок растирают в ступке для разрушения агрегированных частиц, переносят в закрытый корундовый тигель и нагревают в электрической силитовой

366517

Предмет изооретенпя

Составитель Н. Николаева

Техред Е. Борисова Корректоры Е. Талалаева и Л. Чуркина

Редактор T. Загребельная

Заказ 125/574 Изд. № 137 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент» печи при 1400 С в течение 1,5 — 2 час. Синтезированный продукт содержит около 6,4 вес.ос

Na>O, что отвечает молярному соотношению Л1»Оз. Na20, 11: 1,25. крупность частиц, определенная по асдсорбции аргона, составляет 0,2 — 0,5,ик. Синтезированный порошок прессуют без связки при давлении 2500 кг/с, Р в таблетки диаметром 1 — 2 слг, таблетки помещают в закрытый корундовый тигель с засыпкой порошком полиалюмината и нагревают в газовой печи в течение 12 — 15 мин до

1800 — 1850 С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 5 — 20 иин.

Твердый электролит, полученный этим способом, обладает при температурах 200 — 300 С в 1,5 раза более высокой проводимостью, чем материал, получаемый сплавлением.

Пример 2. Изготовление твердого электролита на основе полиалюмината натрия с модифицирующей добавкой магния.

В водный раствор, содержащий карбонат натрия, при нагревании до 80 С вносят навеску ИдР2 и затем Л1 (OH)з. Соотношение реагентов отвечает молярному отношению их окислов AlgOg . NaqO: МgO соответственно

1 1: 2: 1,3.

Суспензию упаривают при перемешивании и смесь прокаливают 2 «ас при 600 С. Синтез проводят в закрытом корундовом тигле при 1350 С в течение 1,5 — 2 час. Дебаеграмма полученного продукта идентична известной дебаеграмме /з — глинозема. Порошок прессуют без связки при давлении 2500 кг/сл в таблетки диаметром 1 — 2 ся. Спекание проводят по режиму, описанному в примере 1.

Проводимость полученного модифицнрованного твердого электролита в 2 — 3 раза выше, чем у керамики аналогичного состава, гр готовлеш1ой нз порошка, синтезированного из механической смеси.

Наряду с улучшением качества продукта предлагаемый способ прост, экономичен, основан на использовании дешевых и доступных материалов. Кроме того, появляется возможность осуществлять синтез с минима Ib1н ными затратами времени и при использовании существующего оборудования — электрических печей с силитовыми нагревателями, а

- акже избавиться от необходимости помола продукта синтеза, так как последний достаточно дисперсен, 1. Способ изготовления твердого электролита, например, для химических источников то ка путем смешения гидроокиси алюминия с солями натрия в ъ.олярцом соотношении соответствующих им окислов 11: 2, прокаливания смеси при температуре не ниже 1400 С, прессования порошка при давлении до 6 т/слг и обжига при 1700 — 1900 С, от.гичаюи1ийся тем, что, с целью снижен;1я внутреннего сопротивления химических источников тока, указанную гидроокись алюминия суспензируют в водном

ЗО растворе термически нестойкой соли натрия, например карбоната.

2. Способ IIQ п. 1, от.гичаюигийся тем, что, с целью дополнительного снижения внутреннего сопротивления химических источников

35 тока, в указанную суспензию вводят модифицирующую добавку, например фтористый магний.