[发明专利]一种钠镍电池上使用的氧化铝陶瓷管制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钠镍电池的β—Al₂O₃氧化铝固体电解质材料的制备方法，尤其是涉及一种钠镍电池上使用的氧化铝陶瓷管制备方法。

背景技术

钠镍电池最早发明于20世纪60年代中期，以钠和镍分别用作阴极和阳极，Beta-氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。但是目前采用的电解质陶瓷管因制造工艺和制备的原料配比的原因，电流密度和充放电效果不佳。目前还没有克服这种缺陷的办法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种方法独特、能增加电流密度、集电效果和陶瓷管的强度的一种钠镍电池上使用的氧化铝陶瓷管制备方法。

本发明通过如下方式实现：

一种钠镍电池上使用的氧化铝陶瓷管制备方法，其特征在于：该方法为先将纯度达99%的氧化铝粉体中参杂MgO和MnO₂添加剂，然后将三种原料进行混掺研磨煅烧，再研磨和热注浆制备成型，最后将成型制备模具，模具尺寸为35*35*280mm，边侧延长方向设定几何形槽，成型烧结，烧结温度为1700—1900℃；

所述MgO参杂比例为每100 kg氧化铝中参杂MgO添加剂1kg，MnO₂添加剂参杂比例为每100 kg氧化铝中参杂MnO₂添加剂0.5kg；

所述热注浆法中浆料温度保持60℃，浆料PH=3.5；

所述制备成型模具上采用的几何形槽为几何形凹槽，凹槽深度为3mm，凹槽沿轴线方向延伸，凹槽均匀分布在陶瓷管四周。

本发明有如下效果：

1）方法独特：本发明提供的方法为先将纯度达99%的氧化铝粉体中参杂MgO和MnO₂添加剂，然后将三种原料进行混掺研磨煅烧，再研磨和热注浆制备成型，最后将成型制备模具，模具尺寸为35*35*280mm，边侧延长方向设定几何形槽，成型烧结，烧结温度为1700—1900℃；

2）能增加电流密度、集电效果和陶瓷管的强度：本发明提供的方法添加MgO后烧制后的Beta-氧化铝陶瓷结构稳定。可获得抗弯强度为314～437MPa，断裂韧性为3.0～4.3MPa·m1/2的烧结体；添加Mno2后烧制后的Beta-氧化铝陶瓷微孔均匀。可获得烧结体显微镜下均匀分布的1微米的孔径；采用几何形凹槽的Beta-氧化铝陶瓷管集电效果提高36%，强度增加50%，经过改进后的几何形状的Beta-氧化铝陶瓷管经测试：温度300°一350°的离子导电率为10Ωcm2。本发明是将钠镍电池氧化铝陶瓷管是用高纯氧化铝（＞99.9）添加少量改性料，和改进管体结构增加电流密度和集电效果，以及增加陶瓷管的强度。

3）本发明操作工艺简便，条件易于控制，所的材料耐腐蚀、强度好、微孔均匀：经充放电测试，该技术成熟可靠，适合作为钠镍电池电解质固体陶瓷管。

具体实施方式

一种钠镍电池上使用的氧化铝陶瓷管制备方法，该方法为先将纯度达99%的氧化铝粉体中参杂MgO和MnO₂添加剂，然后将三种原料进行混掺研磨煅烧，再研磨和热注浆制备成型，最后将成型制备模具，模具尺寸为35*35*280mm，边侧延长方向设定几何形槽，成型烧结，烧结温度为1700—1900℃；

上述MgO参杂比例为每100 kg氧化铝中参杂MgO添加剂1kg，MnO₂添加剂参杂比例为每100 kg氧化铝中参杂MnO₂添加剂0.5kg；

上述热注浆法中浆料温度保持60℃，浆料PH=3.5；

上述制备成型模具上采用的几何形槽为几何形凹槽，凹槽深度为3mm，凹槽沿轴线方向延伸，凹槽均匀分布在陶瓷管四周。