[发明专利]一种新型氟离子热电池及其制备方法

权利要求书

1.一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述新型氟离子热电池由基片(1)、正极片(2)、隔膜片(3)、负极片(4)、集流片(5)、加热片(6)组成，所述隔膜片(3)为三元全氟隔膜片，由电解质和氧化镁改性的石棉纤维混合烧结而成，所述正极片(2)由氟化物、导电材料、电解质制成。

2.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述电解质为高电导三元全氟电解质，即LiF-NaF-KF。

3.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述氟化物为Bi-Co-F_X复合物。

4.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述氟化物为分析级原材料，在220℃氩气气氛中除水，之后进行摩尔比BiF₃:CoF₃＝1：1混合，同时加入1％锂硅合金粉和5％超细轻质氧化镁，最后在450℃氩气气氛保持2小时。

5.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述负极片(4)由锂硅合金粉末和电解质制成，该电解质为高电导三元全氟电解质，即LiF-NaF-KF。

6.一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①正极片的制备

先将电解质真空干燥处理，然后与氟化物、导电材料按照一定的比例混合，经过球磨、烧结、粉碎、过筛后，再一次进行球磨，干燥后蜡封，保存于干燥器中，得到所述正极片，备用；

②隔膜片的制备

分别将LiF、NaF和KF脱水、干燥后进行称量，按照质量比30–11–59混合均匀后氨气气氛500℃下高温煅烧，再经速冷、粉碎、过筛、干燥后获得共熔粉，加入高温处理后的30％超细轻质氧化镁，混合均匀后高温处理，再经速冷、粉碎、过筛、干燥后获得隔膜片；

③负极片的制备

将锂硅合金粉末和电解质混合均匀后，再经过筛、干燥制得负极片；

④加热片的制备

将超细铁粉与干燥的高氯酸钾混合均匀，制得加热片；

⑤集流片的制备

将不锈钢箔片冲制成圆片，经表面去污、去油处理后，烘干备用；

⑥新型氟离子热电池制备

将基片、正极片、隔膜片、负极片、集流片、加热片按照热电池组装方式进行组装，按照基片、复合片(正极片+隔膜片)、负极片、集流片、加热片依次叠加在一起，获得所述新型氟离子热电池。

7.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤①中，所述正极材料为Bi-Co-F_X复合物、1％锂硅合金粉、5％超细轻质氧化镁，最后在450℃氩气气氛保持2小时。

8.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤②中，所述电解质按照质量比LiF–NaF–KF＝30–11–59混合，之后加入质量分数30％超细轻质氧化镁。

9.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤④中，所述超细铁粉与高氯酸钾的质量比＝4.5～6:1。