DE4041890C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE4041890C2
DE4041890C2 DE4041890A DE4041890A DE4041890C2 DE 4041890 C2 DE4041890 C2 DE 4041890C2 DE 4041890 A DE4041890 A DE 4041890A DE 4041890 A DE4041890 A DE 4041890A DE 4041890 C2 DE4041890 C2 DE 4041890C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
aluminum
slip
oxide
beta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4041890A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4041890A1 (de
Inventor
Ruediger Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Hartung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Priority to DE4041890A priority Critical patent/DE4041890A1/de
Priority to DE59102565T priority patent/DE59102565D1/de
Priority to EP91121510A priority patent/EP0492334B1/de
Priority to JP3338853A priority patent/JPH04275974A/ja
Priority to US07/815,263 priority patent/US5232681A/en
Publication of DE4041890A1 publication Critical patent/DE4041890A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4041890C2 publication Critical patent/DE4041890C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • H01M10/3918Sodium-sulfur cells characterised by the electrolyte
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/028Beta-aluminas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ionenleitender Keramik aus Aluminiumübergangsoxiden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid (Na-β′′-Al2O3) wird beispielsweise zur Herstellung von Festelektrolyten verwendet, die als natrium­ ionenleitende Wand in elektrochemische Speicherzellen eingebaut werden. Das für die Fertigung von Festelektrolyten verwendete Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid muß sich in einem stabilisierten Zustand befinden, da es sonst bei der Sinterung der Festelektrolyte, die bei Temperaturen oberhalb von 1550°C durch­ geführt wird, thermisch instabil wird, und in weniger leit­ fähiges Beta-Aluminiumoxid sowie Delta-NaAlO2 übergeht. Die Her­ stellung von stabilisiertem Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid mit hoher Natriumionenleitfähigkeit ist auch heute noch mit Schwierigkeiten verbunden. Ein optimaler Lösungsweg konnte bis jetzt noch nicht gefunden werden.
Aus der US-A 49 64 664, die inhaltsgleich mit der DE-A 39 02 175 ist, ist ein Verfahren zur Herstellung von stabilisiertem Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid bekannt. Hierfür wird ein Dotie­ rungsmetalloxid aus der Gruppe Li2O, MgO, ZnO, CoO, NiO, FeO oder ein Gemisch hiervon in einem kubisch dichtest gepackten Aluminiumoxid oder einem Vorläufer davon unter Bildung eines Ausgangsgemischs verteilt. Anschließend wird dieses Gemisch er­ hitzt und in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre calciniert. Im Anschluß daran wird homogenes Natriumoxid in dem calcinierten Ausgangsgemisch zur Bildung eines Endgemischs verteilt. Diese wird in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 1100°C unter Bildung von Beta′′-Aluminiumoxid erhitzt.
Aus der Informationsschrift JPN. J. Appl. Phys. 1972, 11, S. 188ff. ist bereits bekannt, daß zur Stabilisierung von Natrium- Beta′′-Aluminiumoxid vor der Sinterung eine Dotierung mit Li, Mg, Zn, Co, Ni oder Eisen vorgenonmen werden muß.
In der Informationsschrift Chemical Abstracts Vol. 114 (14), Re­ ferat 127 631j ist ein Verfahren zur Herstellung von Betaalumi­ niumoxid beschrieben, bei dem von Alphaaluminiumoxidpreßlingen ausgegangen wird. Die Preßlinge werden bei 1000°C vorgesintert, bevor eine wäßrige koloidale Suspension, die Magnesium enthält, in deren Poren infiltriert wird. Das Aufbringen der Suspension auf die Preßlinge hat ein starkes Konzentrationsgefälle von au­ ßen nach innen zur Folge, so daß eine homogene Verteilung der aufgebrachten Komponente nicht erreicht wird.
In der DE-A 26 52 699 ist ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus mit einem Alkalimetall versetzten Betaalumini­ umoxid beschrieben. Hierfür wird Alpha- oder Gamma-Aluminiumo­ xidpulver und Natriumcarbonatpulver gemischt und bei 1150 bis 1300°C erhitzt. Bei diesem Calcinieren wird die Natriumkom­ ponente verdampft. Aus dem Pulver wird durch Verwendung eines organischen Lösungsmittels eine Suspension gebildet und hieraus Werkstücke gefertigt. Diese werden anschließend unter normaler Atmosphäre mit einer Verbindung des Alkalimetalls, das bereits in der Ausgangsmischung verwendet wurde, beschichtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzu­ zeigen, welches sich für die direkte Reaktionssinterung mit ho­ her Aufheizrate eignet, und die Herstellung von stabilisier­ tem Beta′′-Aluminiumoxid in kürzester Zeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst.
Als Ausgangsmaterial werden ein Aluminiumübergangsoxid oder Gemi­ sche hiervon verwendet. Bevorzugt werden Chi-, Kappa-, Gamma-, Delta-, Theta- oder Eta-Aluminiumüber­ gangsoxide benutzt. Als Ausgangsmaterial kann auch von Aluminiumoxidhydraten (z. B. Böhmit), oder Aluminiumhy­ droxiden (z. B. Gibbsit oder Bayerit) ausgegangen wer­ den, die dann durch thermische Dehydroxilierung bei ei­ ner Temperatur von 250 bis 1150°C in die obengenannten Aluminiumübergangsoxide umgesetzt werden. Zur Weiterbe­ handlung werden die Aluminiumübergangsoxide in ein Pul­ ver mit einer Korngröße von 0,1 µm bis 5 µm umgesetzt. Eine phasenstabilisierende Dotierungskomponente in Form einer einzigen oder einer Mischung chemischer Verbindun­ gen, die als Komponente Magnesium, Lithium, Zink, Ko­ balt, Nickel oder Eisen enthalten und in einem Lösungs­ mittel voll löslich sind, werden zusammen mit dem Alumi­ niumübergangsoxid zu einem Schlicker verarbeitet. Vor­ zugsweise werden solche Dotierungskomponenten verwendet, die vollständig in Wasser oder einem Alkohol löslich sind. Die Menge der verwendeten Dotierungskomponente wird so gewählt, daß ihr Anteil 0,05 bis 10 Masse-% an den Oxidphasen der gesinterten Natrium-Beta′′-Aluminiumo­ xid Keramik beträgt. Aus einer definierten Menge an Alu­ miniumübergangsoxiden, Dotierungskomponenten und der entsprechenden Menge an Lösungsmittel, wobei Wasser be­ vorzugt verwendet wird, wird ein Schlicker gebildet. Dieser Schlicker wird gemahlen und anschließend getrock­ net. Das so gewonnene Pulver wird in die Lösung einer Natriumverbindung eingerührt. Die Menge an Feststoffen wird so gewählt, daß wiederum ein Schlicker gebildet wird, der gemahlen werden kann. Das Mahlen der beiden Schlicker dient zum einen dazu, ein Pulver mit einer Korngröße kleiner 5 µm auszubilden, und zum anderen die Bildung von Agglomeraten zu verhindern. Die Trocknung beider Schlicker kann durch Sprüh-, Gefrier- oder Wir­ belschichttrocknung erfolgen. Falls die Dotierungs­ komponente durch die natriumhaltige Lösung nicht ausge­ fällt wird, besteht die Möglichkeit, auf die Ausbildung eines zweiten Schlickers zu verzichten und die Natrium­ lösung gleich dem ersten Schlicker beizumischen. Wird als Dotierungskomponente eine metallorganische Verbin­ dung verwendet, so muß der organische Anteil vor der zweiten Schlickerbildung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei Temperaturen von 300 bis 600° ausge­ brannt werden. Mit Hilfe der löslichen Dotierungskompo­ nente werden phasenstabilisierende Kationen gleichmäßig auf der Oberfläche des Aluminiumübergangsoxids und auch auf den Innenflächen seiner Poren abgeschieden. Hier­ durch kann ihr Einbau bei der Sinterung wesentlich er­ leichtert und die Leitfähigkeit beträchtlich erhöht. Mit Hilfe der natriumhaltigen Lösung, vorzugsweise Natron­ lauge, wird eine zusätzliche und gleichmäßige Anlagerung von Natriumionen auf der gesamten Oberfläche bewirkt und die phasenstabilisierenden Kationen auf der Oberfläche fixiert. Der Feststoffanteil der Suspension wird ent­ sprechend der Anforderungen der weiteren Verarbeitungs­ schritte, insbesondere der Trocknung eingestellt. Aus dem Feststoffgehalt und dessen Zusammensetzung ergibt sich die notwendige Konzentration an gelösten Komponen­ ten, die erforderlich ist, um über die Reaktionssinte­ rung zu der angestrebten β′′-Aluminiumoxidphase zu gelan­ gen. Ein geringer Überschuß an Natrium kann zur Bildung eines die Sinterung fördernden ϑ-NaAlO2/ß′′-Al2O3 Eutek­ tikums führen. Aufgrund der oben beschriebenen Verfah­ rensschritte werden die die Phasenstabilisierung und die Leitfähigkeit fördernden Komponenten auf der Oberfläche und den Poreninnenflächen des Aluminiumübergangsoxids so gleichmäßig verteilt aufgebracht, daß eine Calcinierung zur weiteren Homogenisierung der Komponente nicht erfor­ derlich ist. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Unteransprüchen offenbart.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend näher erläutert.
Zur Herstellung von stabilisiertem einphasigen polikri­ stallinen Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid wird von einem Aluminiumübergangsoxid oder einem Gemisch von verschie­ denen Aluminiumübergangsoxiden ausgegangen. Diese Alumi­ niumübergangsoxide können auch erst aus Aluminiumoxidhy­ draten oder Aluminiumhydroxiden durch Dehydroxilierung hergestellt werden. Ausgangsmaterialien sind hierfür vorzugsweise Böhmit, Gibbsit und Bayerit. Für die Her­ stellung des stabilisierten Beta′′-Aluminiumoxids werden bevorzugt Chi-, Kappa-, Gamma-, Delta-, Theta- oder Eta-Aluminiumoxide verwendet. Durch die Dehydroxilierung weisen diese Aluminiumoxide Poren auf. Die Größe dieser Poreninnenflächen beträgt bis zu 200 m2/g. Zur Erzielung eines phasenstabilisierten Natrium-Beta′′-Aluminiumoxids werden erfindungsgemäß die Außenflächen und die Innen­ flächen der Poren dieses Ausgangsmaterials mit einer Imprägnierungsschicht versehen. Ziel dieser Imprägnie­ rungsschicht ist es, auf den obengenannten Flächen eine gleichmäßige Verteilung von phasenstabilisierenden und die Ionenleitfähigkeit fördernden Komponenten zu erhal­ ten, die bei einer späteren Reaktionssinterung des Aus­ gangsmaterials in das Kristallgitter der Aluminiumüber­ gangsoxide eingebaut werden. Zur Erzielung der gewünsch­ ten Phasenstabilität eignen sich insbesondere Kationen von Magnesium, Lithium, Zink, Kobalt, Nickel und Eisen. Besonders geeignet sind Kationen von Magnesium und Lit­ hium.
Zur Ausbildung der gewünschten Imprägnierungsschicht auf den Innenflächen der Poren und auf den Außenflächen des Ausgangsmaterials wird aus einer chemischen Verbindung, die beispielsweise Magnesium oder Lithium als Komponente enthält, eine Lösung hergestellt. Hierzu wird eine che­ mische Verbindung ausgewählt, die beispielsweise in Was­ ser vollständig löslich ist. Als Lösungsmittel können andererseits auch Alkohole oder sonstige Lösungsmittel verwendet werden, in denen sich die ausgewählte che­ mische Verbindung vollständig lösen läßt. Die ausge­ wählte chemische Verbindung muß zusätzlich in einer sau­ erstoffhaltigen Atmosphäre bei maximal 900°C unter Um­ wandlung in entsprechende Oxide zersetzbar sein. Das ausgewählte Aluminiumübergangsoxid bzw. Gemische aus verschiedenen der eingangs genannten Aluminiumübergangs­ oxiden werden zu einem Pulver mit einer Korngröße von unter 5 µm gemahlen. Nicht stabilisiertes Natrium- Beta′′-Aluminiumoxid kann mit der Strukturformel Na2O· xAl2O3 dargestellt werden, wobei x einen Wert zwischen 5 und 7 annehmen kann. Die Elementarzelle des hexagonalen Natrium-Beta′′-Aluminiumoxids ist in kristallographischer c-Richtung aus drei (Al11O16)⁺-Spinellblöcken aufge­ baut, unterbrochen von zwei (NaO)--Ebenen, welche für die Natriumionenleitfähigkeit verantwortlich sind. Durch den Einbau der Dotierungskationen wird neben einer Pha­ senstabilisierung gleichzeitig der Anteil an Natriumio­ nen in den Leitfähigkeitsebenen erhöht, und damit der spezielle elektrische Innenwiderstand der β′′-Al2O3- Keramik herabgesetzt. Ein maximaler Anteil an Dotie­ rungselementen im β′′-Al2O3 Gitter ist deshalb erstre­ benswert. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung von phasenstabilisierenden Kationen, die beispielsweise durch Magnesium gebildet werden, wird Magnesiumnitrathe­ xahydrat (Mg(NO3)2×6H2O) in Wasser gelöst. Als Aluminium­ übergangsoxid wird Gamma-Aluminiumoxid verwendet. Das Mengenverhältnis Aluminiumoxid zu Magnesiumverbindung als Dotierungskomponente beträgt 3,08 : 1. Aus dem Dotierungs­ mittel, dem Aluminiumübergangsoxid und Wasser als Lö­ sungsmittel wird ein Schlicker gebildet. Für die Ausbil­ dung des Schlickers beträgt das Mengenverhältnis Wasser : Feststoffanteil mindestens 2,33 : 1. Der aus den obenge­ nannten Ausgangsmaterialien hergestellte Schlicker wird naß gemahlen, so daß nach dem Trocknen ein Pulver mit einer Korngröße kleiner 5 µm vorliegt. Das so gewonnene Pulver wird anschließend getrocknet. Hierfür bietet sich eine Sprühtrocknung an. Die Außenflächen des nun vorlie­ genden Pulvers sowie die Innenflächen seiner Poren wer­ den nun mit einer weiteren Imprägnierung in Form von als Zweitkomponente dienenden Alkalimetallionen versehen. Hierdurch sollen zum einen die bereits aufgebrachten und gleichmäßig verteilten Kationen an den Flächen fixiert und die Alkalimetallionen ebenfalls gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt werden. Zu diesem Zweck wird das Pulver in eine Natronlauge eingerührt. Aus den obenge­ nannten Materialien wird ein weiterer Schlicker gebil­ det. Das Mengenverhältnis Feststoffanteil zu Flüssig­ keitsanteil richtet sich nach der Konzentration der Na­ tronlauge. Für die Bildung des Schlickers wird eine 0,5 normale wäßrige Natronlaugenlösung verwendet. Der durch Rühren hergestellte Schlicker wird anschließend naß ge­ mahlen, so daß das Pulver mit einer Korngröße von klei­ ner 5 µm ausgebildet wird. Durch die Natriumionen werden die bereits auf den Poreninnenflächen und den Außenflä­ chen des Pulvers angeordneten Kationen in Form von un­ löslichen Magnesiumverbindungen dauerhaft auf der Ober­ fläche fixiert. Das so gewonnene Pulver kann nun zur Herstellung von Festelektrolyten dienen, die als natri­ umionenleitende Wände in Speicherzellen eingebaut wer­ den. Die aus dem Pulver hergestellten Grünkörper werden einer Reaktionssinterung bis zu einer Temperatur von 1650°C unterzogen. Hierbei werden die an die Poreninnen­ flächen und Außenflächen des keramischen Materials ange­ lagerten phasenstabilisierenden Kationen sowie die Na­ triumionen in das Kristallgitter eingebaut. Durch die optimale Verteilung der phasenstabilisierenden Kationen wird deren Einbau in das Kristallgitter gefördert. Hier­ durch wird deren Anteil an der β′′-Aluminiumoxid-Phase stark erhöht. Dadurch können ebenfalls mehr Natriumionen in das Gitter eingebaut werden, was die Leitfähigkeit der Keramik stark erhöht. Das mit Magnesiumionen stabi­ lisierte Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid kann durch folgende Gleichung dargestellt werden:
Na1+zMgzAl11-zO17.
z kann dabei einen maximalen Wert von 2/3 annehmen. Er­ folgt die Phasenstabilisierung durch Lithiumionen, so läßt sich das stabilisierte Natrium-Beta′′-Aluminiumoxid folgendermaßen darstellen:
Na1+zLi0.5zAl11-0.5zO17,
wobei z wiederum den Wert 2/3 annehmen kann. Bei der Ausbildung der Imprägnierungsschicht besteht die Mög­ lichkeit, einen geringen Natriumüberschuß von 1 bis 5% zur Einleitung der Flüssigphasensinterung einzustellen. Bei dem oben beschriebenen Beispiel, bei dem Magnesium­ ionen zur Phasenstabilisierung verwendet wurden, weist die aus dem gewonnenen Pulver gepreßte Keramik nach ei­ ner Reaktionssinterung bei 1650°C folgende Zusammenset­ zung auf:
Na1.67Mg0.67Al10.33O17.
Wird für die Phasenstabilisierung eine Dotierungskom­ ponente verwendet, welche von der Natriumkomponente nicht ausgefällt werden kann, so besteht die Möglich­ keit, auf die Bildung des zweiten Schlickers zu verzich­ ten. Die Natriumkomponente kann dann gleich mit in die Zubereitung des ersten Schlickers integriert werden. Wird die zur Phasenstabilisierung vorgesehene Dotie­ rungskomponente aus einer metallorganischen Verbindung gewonnen, so müssen ebenfalls zwei Schlicker ausgebildet werden, da nach der Fertigstellung des ersten Schlickers und dessen Trocknung ein Ausbrennen des organischen An­ teils unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei Temperatu­ ren von 200 bis 600°C durchgeführt werden muß. Dies ist deshalb erforderlich, damit das innere Porenvolumen für die gleichmäßige Verteilung der Natriumkomponenten auf den Innenflächen der Poren wieder zugänglich gemacht wird.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von stabilisiertem Natrium- Beta′′-Aluminiumoxid aus Aluminiumübergangsoxiden mit Spinell­ defektstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Oberflä­ chen und den Innenflächen der Poren von pulverförmigem Alu­ miniumübergangsoxid oder einem Gemisch aus mehreren Alumi­ niumübergangsoxiden eine phasenstabilisierende Dotierungskompo­ nente in Form von Kationen der Metalle Magnesium, Lithium, Zink, Kobalt, Nickel oder Eisen und zur Bildung der Ionen­ leitfähigkeit und der Fixierung der Dotierungskomponente auf den Oberflächen und den Innenflächen der Poren der Aluminium­ übergangsoxide Natriumionen in gelöster Form als Zweit­ komponente aufgebracht werden, daß aus den Aluminiumüber­ gangsoxiden, der Dotierungskomponente und einem Lösungsmittel ein Schlicker gebildet wird, der die Aluminiumübergangsoxide und die Dotierungskomponente im Mengenverhältnis 3,01 : 1 enthält, daß das Mengenverhältnis von Lösungsmittel zu Fest­ stoff mindestens mit 2,33 : 1 gewählt wird, und daß der Schlicker zu einer Korngröße kleiner 6,5 µm gemahlen und anschließend getrocknet und aus dem gewonnenen Pulver ein zweiter Schlicker durch Vermischen mit der Zweitkomponente gebildet und naß auf eine Korngröße von 5 µm gemahlen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von stabilisertem Natrium-Beta′′-Alumi­ niumoxid chemische Verbindungen für die Dotierungskomponente gewählt werden, die in sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei ma­ ximal 900°C unter Umwandlung zu Oxiden zersetzt werden kön­ nen, und daß die die Leitfähigkeit und die Fixierung bewir­ kende Zweitkomponente aus einer Laugenlösung gewonnen und ebenfalls bei maximal 900°C in Oxidformen übergeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von stabilisiertem Na­ trium-Beta′′-Aluminiumoxid ein Lösungsmittel Wasser oder Alko­ hol verwendet wird, und daß die Zweitkomponente aus einer Laugenlösung gewonnen wird, die Natriumionen enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von stabilisierten Natrium- Beta′′-Aluminiumoxid beim Ausbleiben einer Ausfällung der Do­ tierungskomponente durch die Zweitkomponente die Laugenlösung unmittelbar in den ersten Schlicker eingerührt werden kann, wobei ein Feststoff/Flüssigkeitsverhältnis von mindestens 2,33 : 1 eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung von stabilisiertem Na­ trium-Beta′′-Aluminiumoxid Bestandteile einer metallorganischen Ver­ bindung die Dotierungskomponente bilden, und daß der organi­ sche Anteil nach der Pulververbindung aus dem ersten Schlicker in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 300 und 600°C ausgebrannt wird.
DE4041890A 1990-12-27 1990-12-27 Verfahren zur herstellung von ionenleitender keramik Granted DE4041890A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4041890A DE4041890A1 (de) 1990-12-27 1990-12-27 Verfahren zur herstellung von ionenleitender keramik
DE59102565T DE59102565D1 (de) 1990-12-27 1991-12-16 Verfahren zur Herstellung ionenleitender Keramik.
EP91121510A EP0492334B1 (de) 1990-12-27 1991-12-16 Verfahren zur Herstellung ionenleitender Keramik
JP3338853A JPH04275974A (ja) 1990-12-27 1991-12-20 イオン伝導性セラミック材料の製造方法
US07/815,263 US5232681A (en) 1990-12-27 1991-12-27 Process for the preparation of an ion-conduction ceramic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4041890A DE4041890A1 (de) 1990-12-27 1990-12-27 Verfahren zur herstellung von ionenleitender keramik

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4041890A1 DE4041890A1 (de) 1992-07-02
DE4041890C2 true DE4041890C2 (de) 1993-07-01

Family

ID=6421510

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4041890A Granted DE4041890A1 (de) 1990-12-27 1990-12-27 Verfahren zur herstellung von ionenleitender keramik
DE59102565T Expired - Fee Related DE59102565D1 (de) 1990-12-27 1991-12-16 Verfahren zur Herstellung ionenleitender Keramik.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59102565T Expired - Fee Related DE59102565D1 (de) 1990-12-27 1991-12-16 Verfahren zur Herstellung ionenleitender Keramik.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5232681A (de)
EP (1) EP0492334B1 (de)
JP (1) JPH04275974A (de)
DE (2) DE4041890A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2856344B2 (ja) * 1994-03-29 1999-02-10 日本碍子株式会社 ベータアルミナ固体電解質及びその製造方法
WO1999062620A1 (de) * 1998-06-03 1999-12-09 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Ionenleitender, stoffdurchlässiger verbundwerkstoff, verfharen zu dessen herstellung und die verwendung des verbundwerkstoffes
US9853325B2 (en) * 2011-06-29 2017-12-26 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US10601074B2 (en) 2011-06-29 2020-03-24 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US11527774B2 (en) 2011-06-29 2022-12-13 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
WO2019173626A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Space Charge, LLC Thin-film solid-state energy-storage devices
CN114349484B (zh) * 2021-12-28 2023-08-08 江苏省陶瓷研究所有限公司 一种用于锂电池电极材料煅烧的陶瓷材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895963A (en) * 1972-12-20 1975-07-22 Exxon Research Engineering Co Process for the formation of beta alumina-type ceramics
DE2652699C2 (de) * 1975-11-26 1985-01-24 Compagnie Générale d'Electricité S.A., Paris Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus mit einem Alkalimetall versetztem Beta-Aluminiumoxid
US4052538A (en) * 1976-04-19 1977-10-04 General Motors Corporation Method of making sodium beta-alumina powder and sintered articles
US4150203A (en) * 1978-01-11 1979-04-17 P.R. Mallory & Co. Inc. Solid electrolyte additive
US4193954A (en) * 1978-03-27 1980-03-18 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Beta alumina manufacture
US4208475A (en) * 1978-12-28 1980-06-17 Westinghouse Electric Corp. Method of forming sodium beta-Al2 O3 solid materials
US4339511A (en) * 1979-11-30 1982-07-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Preparation of powders suitable for conversion to useful β-aluminas
US4610866A (en) * 1985-10-11 1986-09-09 Battelle Memorial Institute Method for producing beta-aluminas
GB8801554D0 (en) * 1988-01-25 1988-02-24 Lilliwyte Sa Method of making beta-alumina

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04275974A (ja) 1992-10-01
EP0492334B1 (de) 1994-08-17
DE59102565D1 (de) 1994-09-22
US5232681A (en) 1993-08-03
DE4041890A1 (de) 1992-07-02
EP0492334A1 (de) 1992-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2737080C2 (de) Verfahren zur Herstellung von monolithischen keramischen Kondensatoren
DE69912920T2 (de) Poröse keramikschicht, verfahren zum herstellen derselben, und unterlage zur verwendung in dem verfahren
DE3627317C2 (de)
DE3210987C2 (de)
DE2541141C3 (de)
DE2042379C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer lichtdurchlässigen Alumiiiiumoxid-Keramik
DE3216219C2 (de)
DE2541141B2 (de) Verfahren zur herstellung von magnesiumaluminatspinellen
DE3526674A1 (de) Verfahren zur herstellung einer perowskit-verbindungen enthaltenden masse
DE1925730A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Erdalkalimetallsalzen von UEbergangsmetallsaeuren in Pulverform
EP0735004A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Litium-Interkalationsverbindungen
EP0532114A1 (de) Verfahren zur Herstellung wässeriger keramischer Suspensionen und Verwendung dieser Suspensionen
DE2742303C2 (de)
DE3827954C2 (de)
DE2345778A1 (de) Sinterbares aluminiumtitanatpulver
DE4041890C2 (de)
DE3612705C2 (de) Verfahren zur Herstellung gepulverter keramischer Ausgangsstoffe von komplexen Oxiden
DE2705935C2 (de)
DE3817319C2 (de)
DE2706537A1 (de) Verfahren zur herstellung geformter, ungebrannter keramikpresslinge aus hoch fliessfaehigen und fuellfaehigen pulvern mit einem gehalt an beta- und/oder beta''-al tief 2 0 tief 3
DE3743663A1 (de) Polykristalline sinterkoerper auf basis von aluminiumnitrid und verfahren zu ihrer herstellung
DE1446993A1 (de) Feuerfester Zement
EP0797554B1 (de) Verfahren zur herstellung eines aluminiumoxid enthaltenden gesinterten materials
DE3442270A1 (de) Verfahren zur herstellung metamorpher alkalimetalltitanate
DE4000608A1 (de) Arbeitsverfahren zur herstellung von lithiumzirkonat, das damit hergestellte lithiumzirkonat und zwischenprodukt

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee