[发明专利]一种金属燃料颗粒、金属燃料块及其电池

权利要求书

1.一种金属燃料颗粒，其特征在于：包括壳体和腔室，所述腔室由壳体包围形成并通过壳体上的开口与外界连通，所述壳体的粒径为5-90μm且壳体上分布有直径1-3μm的微孔气体通道；所述壳体的组分按质量份包括3-10份的分散剂、3-12份的粘结剂、5-10份的纳米陶瓷粉体和100份的金属原料；所述金属原料为粒度1-30nm的铁或氧化铁。

2.根据权利要求1所述的一种金属燃料颗粒，其特征在于：比表面积为8.7～12m²/g。

3.根据权利要求1所述的一种金属燃料颗粒，其特征在于：所述壳体为设有开口的中空球状。

4.根据权利要求1所述的一种金属燃料颗粒，其特征在于：所述纳米陶瓷粉体为粒度1-30nm的纳米级氧化锆。

5.根据权利要求1所述的一种金属燃料颗粒，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸。

6.根据权利要求1所述的一种金属燃料颗粒，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。

7.如权利要求1-6任一项所述一种金属燃料颗粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)球磨：将分散剂、粘结剂、纳米陶瓷粉体和金属原料混合，以氧化锆球为介质进行球磨，得到燃料浆料；

2)喷雾造粒：利用喷雾干燥工艺将所述步骤1)制备得到的燃料浆料造粒得到微米级团聚粉末，即为金属燃料颗粒；其中送料速度为30-120mL/min，进口温度为180-260℃，出口温度为60-150℃，腔内压力为1-2bar以及雾化器调节为1-5m³/h。

8.根据权利要求7所述的一种金属燃料颗粒的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，将金属原料、纳米陶瓷粉末与分散剂第一次混合，得第一浆料；然后再与粘结剂第二次混合，得所述燃料浆料。

9.根据权利要求8所述的一种金属燃料颗粒的制备方法，其特征在于：所述第一次混合与第二次混合的时间为2-4h。

10.一种金属燃料块，其特征在于：为由权利要求1-6任一项所述的一种金属燃料颗粒烧结而成的多孔块。

11.一种金属燃料块，其特征在于：包括多孔骨架和附着于多孔骨架上的金属燃料，所述金属燃料由权利要求1-6任一项所述的一种金属燃料颗粒烧结而成。

12.一种燃料电池，其特征在于：采用如权利要求1-6任一项所述的一种金属燃料颗粒，或权利要求10或11所述的一种金属燃料块。

13.一种二次固体燃料电池，其特征在于：包括

固体电解质体；

阳极，形成于固体电解质体的一个面；

阴极，形成于固体电解质体的另一个面上；

燃料物质体；

加热部，用于将二次燃料电池腔体、固体电解质体和阳极燃料物质体加热维持在预定温度以上；

压力吸收部，用于吸收二次燃料电池内由产生水蒸气引起的压力变动；以及

如权利要求10或11所述的一种金属燃料块。