JPH03149704A - 固体電解質およびその製造方法 - Google Patents
固体電解質およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH03149704A JPH03149704A JP2209364A JP20936490A JPH03149704A JP H03149704 A JPH03149704 A JP H03149704A JP 2209364 A JP2209364 A JP 2209364A JP 20936490 A JP20936490 A JP 20936490A JP H03149704 A JPH03149704 A JP H03149704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluoride
- rare earth
- mixture
- electrolyte
- earth metal
- 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.)
- Pending
Links
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 31
- -1 rare earth group metals Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 5
- QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);trifluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[Ce+3] QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- YAFKGUAJYKXPDI-UHFFFAOYSA-J lead tetrafluoride Chemical compound F[Pb](F)(F)F YAFKGUAJYKXPDI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 abstract 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 3
- 150000002910 rare earth metals Chemical group 0.000 abstract 3
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 abstract 2
- BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L zinc fluoride Chemical compound F[Zn]F BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- FPHIOHCCQGUGKU-UHFFFAOYSA-L difluorolead Chemical compound F[Pb]F FPHIOHCCQGUGKU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910001618 alkaline earth metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910020187 CeF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002319 LaF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010033546 Pallor Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4073—Composition or fabrication of the solid electrolyte
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
- C01F17/253—Halides
- C01F17/265—Fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/30—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
- C01F17/36—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6 halogen being the only anion, e.g. NaYF4
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/182—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with halogenide as solid electrolyte
- H01M6/183—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with halogenide as solid electrolyte with fluoride as solid electrolyte
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/32—Thermal properties
- C01P2006/33—Phase transition temperatures
- C01P2006/34—Melting temperatures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、電気化学、より詳細には固体電解質ふよびそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
本発明による固体電解質は、ガスセンサー、漏れ表示器
、イオン−選択電極、弗素およびその化合物のディスペ
ンス手段、ハロゲンアクチニーエータ−(actuat
ors) 、バッテリーおよび他の器具の如き種々の装
置の電気化学セルで用いられ得る。
、イオン−選択電極、弗素およびその化合物のディスペ
ンス手段、ハロゲンアクチニーエータ−(actuat
ors) 、バッテリーおよび他の器具の如き種々の装
置の電気化学セルで用いられ得る。
積極的弗素−含有媒体中で働く広い範囲の電気化学装置
に意図された固体電解質は、弗素−イオニ/g:関Lテ
高イ導電率10− 10− Ohm−・(J−”、作用
媒体中の低い溶解度、電気化学プロセスに関与する液体
および気体生成物のための電解質の不透過性、高い機械
的強度、耐熱性、長い有効寿命を有し、ならびにそれら
からの種々の造形膜の製造に適当であらねばならない。
に意図された固体電解質は、弗素−イオニ/g:関Lテ
高イ導電率10− 10− Ohm−・(J−”、作用
媒体中の低い溶解度、電気化学プロセスに関与する液体
および気体生成物のための電解質の不透過性、高い機械
的強度、耐熱性、長い有効寿命を有し、ならびにそれら
からの種々の造形膜の製造に適当であらねばならない。
従来技術で公知なものは、90−99.9質量%のLa
F。
F。
の如き稀土類金属弗化物および0.1−10質量%のB
aF、の如きアルカリ土類金属弗化物を含む単結晶構造
を有する固体電解質(参照、Roos^、 later
。
aF、の如きアルカリ土類金属弗化物を含む単結晶構造
を有する固体電解質(参照、Roos^、 later
。
Res、Bu11、、1983. Vo1.18. p
、405)である。
、405)である。
この電解質の製造方法は、出発成分−稀土類金属弗化物
およびアルカリ土類金属弗化物をオキシ−不純物から弗
化物を精製するためにCdF、を添加して混合すること
、生成混合物をその融点を越える温度に加熱すること、
混合物をこの温度でそれが均質になるまで維持すること
、生成溶融体を室温まで固体電解質を得るために冷却す
ることを含む。後者は、低い機械的強度および耐熱性に
より、ならびにそれを作用溶液のための容器の如き造形
膜の形に製造することが不可能であることにより、特徴
づけられる。
およびアルカリ土類金属弗化物をオキシ−不純物から弗
化物を精製するためにCdF、を添加して混合すること
、生成混合物をその融点を越える温度に加熱すること、
混合物をこの温度でそれが均質になるまで維持すること
、生成溶融体を室温まで固体電解質を得るために冷却す
ることを含む。後者は、低い機械的強度および耐熱性に
より、ならびにそれを作用溶液のための容器の如き造形
膜の形に製造することが不可能であることにより、特徴
づけられる。
さらに、前記電解質の低い耐熱性は、製品の割れが応力
集中の領域で温度勾配の存在下で起り得るので、造形膜
の製造を妨げる。
集中の領域で温度勾配の存在下で起り得るので、造形膜
の製造を妨げる。
また従来技術で公知なものは、マトリックス−稀土類金
属の弗化物、合金添加剤(アルカリ土類金属化合物)、
および稠密一構造電解質を得るのに必要な結合添加剤か
らなる固体電解質(ELS、 A。
属の弗化物、合金添加剤(アルカリ土類金属化合物)、
および稠密一構造電解質を得るのに必要な結合添加剤か
らなる固体電解質(ELS、 A。
4352869)である。結合添加剤として、前記電解
質は、1〜15モル%の量の、アルカリ金属の弗化物、
硫酸塩、塩化物もしくは炭酸塩の群から選ばれるア
ルカリ土類金属化合物を含む。
質は、1〜15モル%の量の、アルカリ金属の弗化物、
硫酸塩、塩化物もしくは炭酸塩の群から選ばれるア
ルカリ土類金属化合物を含む。
合金添加剤に対するマトリツクスの干ル比は、アニl〜
99:1の範囲内である。前記電解質はスルーポアー(
through pores)の存在を特徴とする多孔
質構造を有する。この電解質の製造方法は、マトリック
ス−稀土類金属弗化物−を合金添加剤(アルカリ土類金
属化合物)と7=1〜99:10モル比で黒鉛るつぼ中
に入れて混合することを含む。次に、生成混合物はアル
ゴン雰囲気中でその融点を越える温度に、すなわち15
50−1600℃の温度に加熱され、この温度で5分間
それが均質になるまで保たれ、かようにして得られた溶
融体はアルゴン中で冷却され、その後、固化した溶融体
はアルゴン雰囲気中で砕解され(disintegrg
cted)、バインダーと混合され成形される。成形操
作は、室温での圧縮、次いで800〜950℃の範囲内
の温度で真空中での焼結(sintering)を含む
。
99:1の範囲内である。前記電解質はスルーポアー(
through pores)の存在を特徴とする多孔
質構造を有する。この電解質の製造方法は、マトリック
ス−稀土類金属弗化物−を合金添加剤(アルカリ土類金
属化合物)と7=1〜99:10モル比で黒鉛るつぼ中
に入れて混合することを含む。次に、生成混合物はアル
ゴン雰囲気中でその融点を越える温度に、すなわち15
50−1600℃の温度に加熱され、この温度で5分間
それが均質になるまで保たれ、かようにして得られた溶
融体はアルゴン中で冷却され、その後、固化した溶融体
はアルゴン雰囲気中で砕解され(disintegrg
cted)、バインダーと混合され成形される。成形操
作は、室温での圧縮、次いで800〜950℃の範囲内
の温度で真空中での焼結(sintering)を含む
。
この電解質は、弗素濃度の測定の精度を下げる、弗素−
イオンに関する不十分な導電率(2,10X10−−1
.01 xto−Ohm−l(J−” ) ヲ有t ル
。サラニ、電解質が用いられ得る水性媒体中の非常に可
溶性のアルカリ金属の化合物の形の上記電解質の組成物
中の結合添加剤の存在は、この電解質から製造される膜
の有効寿命を減少させ、それらの特性の安定性を弱める
。
イオンに関する不十分な導電率(2,10X10−−1
.01 xto−Ohm−l(J−” ) ヲ有t ル
。サラニ、電解質が用いられ得る水性媒体中の非常に可
溶性のアルカリ金属の化合物の形の上記電解質の組成物
中の結合添加剤の存在は、この電解質から製造される膜
の有効寿命を減少させ、それらの特性の安定性を弱める
。
水溶液中のこのスルーポアー電解質の働きで、電気化学
セルの電体の安定坤は保証されず、その有効寿命は非−
稠密固体電解質の電気化学的腐蝕により短くされ、材料
の機械的強度および耐熱性は下げられ、その化学組成は
変化する。
セルの電体の安定坤は保証されず、その有効寿命は非−
稠密固体電解質の電気化学的腐蝕により短くされ、材料
の機械的強度および耐熱性は下げられ、その化学組成は
変化する。
本発明は、高いイオン導電率、気体右よび液体媒体に対
する低い透過性、高い機械的強度、高い機械的強度を有
する造形品に成形される能力、ならびに高い耐熱性を有
する多孔質多結晶質構造を有する固体電解質の、出発成
分の割合右よび科学技術工程を変えることとして、予知
される。
する低い透過性、高い機械的強度、高い機械的強度を有
する造形品に成形される能力、ならびに高い耐熱性を有
する多孔質多結晶質構造を有する固体電解質の、出発成
分の割合右よび科学技術工程を変えることとして、予知
される。
この課題は、本発明に従って、下記の成分、モル%:
合金添加剤 0.3−15からなり、
250.−以下の結晶サイズ、結晶サイズ以下の細孔深
さ、右よび0.98以上の相対密度を有する多孔質多結
晶質構造を有する、稀土類金属の弗化物もしくは稀土類
金属の弗化物の混合物右よび合金添加剤を含む固体電解
質により解決される。
250.−以下の結晶サイズ、結晶サイズ以下の細孔深
さ、右よび0.98以上の相対密度を有する多孔質多結
晶質構造を有する、稀土類金属の弗化物もしくは稀土類
金属の弗化物の混合物右よび合金添加剤を含む固体電解
質により解決される。
稀土類金属弗化物もしくは稀土類金属弗化物の混合物と
して、本発明の電解質は、好ましくは、弗化ランタンも
しくは弗化セリウムまたは両者の混合物を含み、合金添
加剤として、それは、弗化カルシウムもしくは弗化バリ
ウムもしくは弗化鉛もしくは酸化アルミニウムを含む。
して、本発明の電解質は、好ましくは、弗化ランタンも
しくは弗化セリウムまたは両者の混合物を含み、合金添
加剤として、それは、弗化カルシウムもしくは弗化バリ
ウムもしくは弗化鉛もしくは酸化アルミニウムを含む。
本発明の電解質は、公知の電解質(US、 A、 43
52869)に比較して、より高いイオン導電率(9X
10−−7 XIO−) 、水性媒体中のより低い溶解
度(公知の電解質に比較して15倍を越える)、スルー
ポアーがないことによる気体右よび液体媒体に対するよ
り低い透過性を有する。
52869)に比較して、より高いイオン導電率(9X
10−−7 XIO−) 、水性媒体中のより低い溶解
度(公知の電解質に比較して15倍を越える)、スルー
ポアーがないことによる気体右よび液体媒体に対するよ
り低い透過性を有する。
本発明の電解質は、公知の電解質(US、 A、 43
52869)の相当するパラメーターの2−3倍を越え
る約20−3511Paの白げ強さを有する。結晶のコ
ントロールされたサイズ(250J−以下)は、本発明
により電解質からの製品の良好な成形適性、ならびにそ
れらの高い機械的強度右よび耐熱性を保証する。
52869)の相当するパラメーターの2−3倍を越え
る約20−3511Paの白げ強さを有する。結晶のコ
ントロールされたサイズ(250J−以下)は、本発明
により電解質からの製品の良好な成形適性、ならびにそ
れらの高い機械的強度右よび耐熱性を保証する。
沸騰蒸留水中への急な浸漬の方法による25℃の温度を
有する標準化サイズのサンプルの結合性の確認による公
知の電解質(IIS、 A、 4352869)に比較
した、本発明の電解質のサンプルの耐熱性の試験におい
て、公知の電解質が壊れたのに対して、本発明の電解質
が安定性を保持したことがわかった。
有する標準化サイズのサンプルの結合性の確認による公
知の電解質(IIS、 A、 4352869)に比較
した、本発明の電解質のサンプルの耐熱性の試験におい
て、公知の電解質が壊れたのに対して、本発明の電解質
が安定性を保持したことがわかった。
本発明は、また、本発明に従って出発成分の混合物中に
、非常に揮発性の焼結剤が付加的に導入される、出発成
分−稀土類金属の弗化物もしくは稀土類金属の弗化物の
混合物を合金添加剤と混合すること、生成混合物を溶融
させること、得られた溶融体をその同化のために冷却す
ること、その砕解および圧縮成形、その後、かようにし
て製造された混合物が非常に揮発性の焼結剤を除去しな
がら溶融させられ、冷却された溶融体の砕解後、粒径2
50μ以下を有する部分が回収され、次いで回収された
部分の圧縮成形およびその同時の熱処理を含む、固体電
解質の製造方法に関する。非常に揮発性の焼結剤は、1
〜5質量%の好ましい量で用いられる。
、非常に揮発性の焼結剤が付加的に導入される、出発成
分−稀土類金属の弗化物もしくは稀土類金属の弗化物の
混合物を合金添加剤と混合すること、生成混合物を溶融
させること、得られた溶融体をその同化のために冷却す
ること、その砕解および圧縮成形、その後、かようにし
て製造された混合物が非常に揮発性の焼結剤を除去しな
がら溶融させられ、冷却された溶融体の砕解後、粒径2
50μ以下を有する部分が回収され、次いで回収された
部分の圧縮成形およびその同時の熱処理を含む、固体電
解質の製造方法に関する。非常に揮発性の焼結剤は、1
〜5質量%の好ましい量で用いられる。
非常に揮発性の焼結剤として、元素の弗素、弗化鉛、六
弗化硫黄、四塩化炭素、二硫化炭素、ポリテトラフルオ
ルエチレンを用いることが勧められる。
弗化硫黄、四塩化炭素、二硫化炭素、ポリテトラフルオ
ルエチレンを用いることが勧められる。
非常に揮発性の焼結剤の導入は、本発明に従って、結合
添加剤の使用を避け、従って電解質の機械的強度、右よ
びその耐熱性を増加させること、気体および液体媒体に
対してそれを不透過性にすること、ならびにその導電率
を増加させることを可能にした。
添加剤の使用を避け、従って電解質の機械的強度、右よ
びその耐熱性を増加させること、気体および液体媒体に
対してそれを不透過性にすること、ならびにその導電率
を増加させることを可能にした。
同時の熱処理をともなう回収された部分の圧縮成形は、
好ましくは、真空で70〜680MPaの圧力下でおよ
び850〜1400℃の温度で、実施される。
好ましくは、真空で70〜680MPaの圧力下でおよ
び850〜1400℃の温度で、実施される。
本発明の方法は、250J−以下の結晶サイズ、および
結晶サイズ以下の細孔深さを有する多孔質多結晶質構造
の固体電解質を得ることを可能にする。
結晶サイズ以下の細孔深さを有する多孔質多結晶質構造
の固体電解質を得ることを可能にする。
本発明の方法は、また、熱い成形温度での気体状生成物
の除去のために、ならびに0.98を越える電解質の相
対密度での結晶の稠密な充填右よび非常に揮発性の焼結
剤の使用により達成される結晶の右互いの良好な接着の
ために、スルーポアー〇形成を避けることを可能にする
。スルーポアーがないこと、および0.98以上の電解
質の相対密度は、気体右よび液体媒体に対する電解質の
透過性の実質的な減少を起す。
の除去のために、ならびに0.98を越える電解質の相
対密度での結晶の稠密な充填右よび非常に揮発性の焼結
剤の使用により達成される結晶の右互いの良好な接着の
ために、スルーポアー〇形成を避けることを可能にする
。スルーポアーがないこと、および0.98以上の電解
質の相対密度は、気体右よび液体媒体に対する電解質の
透過性の実質的な減少を起す。
本発明の方法は、高いイオン導電率、高い機械的強度、
造形品への成形適性、ならびに高い耐熱性および機械的
強度を有する、電解質の製造を保証する。
造形品への成形適性、ならびに高い耐熱性および機械的
強度を有する、電解質の製造を保証する。
本発明の固体電解質は、250j−以下の結晶サイズを
有する多結晶質材料である。250Mより下のサイズを
有する結晶を用いることの必要性は、電解質の機械的強
度への要求に起因する。250j−を越える結晶サイズ
では、結晶間の接触面積は、それらの間の接着力が従っ
て電解質の機械的強度が実質的に下げられるように、減
少させられる。250μ以下の粒径を有する部分から電
解質を成形することは、本発明に従って、膜の全容積に
わたって実質的に同様な密度を保証し、従って電解質の
機能適用の範囲を広げ、ならびにその高い機械的強度を
保証して、高度に複雑な構成の膜を製造することを可能
にする。
有する多結晶質材料である。250Mより下のサイズを
有する結晶を用いることの必要性は、電解質の機械的強
度への要求に起因する。250j−を越える結晶サイズ
では、結晶間の接触面積は、それらの間の接着力が従っ
て電解質の機械的強度が実質的に下げられるように、減
少させられる。250μ以下の粒径を有する部分から電
解質を成形することは、本発明に従って、膜の全容積に
わたって実質的に同様な密度を保証し、従って電解質の
機能適用の範囲を広げ、ならびにその高い機械的強度を
保証して、高度に複雑な構成の膜を製造することを可能
にする。
本発明の電解質は、結晶サイズ以下のそれらの深さを有
する細孔を有し、すなわち、スルーポアーは存在しない
。本発明の、スルーポアーのないこと右よび0.98以
上の電解質の相対密度は、気体および液体媒体に対する
電解質透過性の実質的減少を起す。0.98より下の電
解質の相対密度では、細孔の横断面は増加し、電解質の
透過性は増加する。
する細孔を有し、すなわち、スルーポアーは存在しない
。本発明の、スルーポアーのないこと右よび0.98以
上の電解質の相対密度は、気体および液体媒体に対する
電解質透過性の実質的減少を起す。0.98より下の電
解質の相対密度では、細孔の横断面は増加し、電解質の
透過性は増加する。
本発明の固体電解質の製造方法は、下記のように実施さ
れる。
れる。
出発成分−稀土類金属弗化物もしくは稀土類金属の弗化
物の混合物−は、合金添加剤と、各々85−99.7モ
ル%および0.3−15モル%の量で混合される。
物の混合物−は、合金添加剤と、各々85−99.7モ
ル%および0.3−15モル%の量で混合される。
稀土類金属弗化物もしくは稀土類金属の弗化物の混合物
として、弗化ランタンもしくは弗化セリウム、または両
者の混合物を用いることが好ましい。合金添加剤の使用
はどんな合金添加剤からでもなされ得るので:弗化カル
シウムもしくは弗化ストロンチウム、もしくは弗化バリ
ウム、もしくは弗化鉛、もしくは酸化アルミニウムを用
C1ることが好ましい。非常に揮発性の焼結剤は、混合
物に、1〜5質量%の好ましい量で添加される。非常に
揮発性の焼結剤として、例えば下記の化合物もしくはそ
れらの混合物: Pg、 BFs、 PbF*、 CF
a−C,Fs、 SiF、、 IP、、 SFs、 C
fF、 XeFs、 CJ!t、 CCJ!4゜C5,
が用いられ得る。
として、弗化ランタンもしくは弗化セリウム、または両
者の混合物を用いることが好ましい。合金添加剤の使用
はどんな合金添加剤からでもなされ得るので:弗化カル
シウムもしくは弗化ストロンチウム、もしくは弗化バリ
ウム、もしくは弗化鉛、もしくは酸化アルミニウムを用
C1ることが好ましい。非常に揮発性の焼結剤は、混合
物に、1〜5質量%の好ましい量で添加される。非常に
揮発性の焼結剤として、例えば下記の化合物もしくはそ
れらの混合物: Pg、 BFs、 PbF*、 CF
a−C,Fs、 SiF、、 IP、、 SFs、 C
fF、 XeFs、 CJ!t、 CCJ!4゜C5,
が用いられ得る。
非常に揮発性の焼結剤として、弗化鉛、六−弗化硫黄、
四塩化炭素、二硫化炭素、ポリテトラフルオルエチレン
もしくは元素の弗素を用いることが勧められる。主要な
機能一固体電解質の粒子の焼結およびその構造の改善を
容易にすること−に加えて、出発混合物中への非常に揮
発性の焼結剤の導入は、その溶融時の混合物の加熱の際
焼結剤が中に存在する不純物(H3O、酸化物等)と反
応するので、固体電解質中のスルーポアーの形成を防ぎ
、その後、分解された焼結剤と一緒になって反応生成物
は、ガスの形に変り組成物から除去され、成形プロセス
の際の電解質粒子が0.98の密度を有する多結晶質材
料を形成することとなるように固体電解質を改質する。
四塩化炭素、二硫化炭素、ポリテトラフルオルエチレン
もしくは元素の弗素を用いることが勧められる。主要な
機能一固体電解質の粒子の焼結およびその構造の改善を
容易にすること−に加えて、出発混合物中への非常に揮
発性の焼結剤の導入は、その溶融時の混合物の加熱の際
焼結剤が中に存在する不純物(H3O、酸化物等)と反
応するので、固体電解質中のスルーポアーの形成を防ぎ
、その後、分解された焼結剤と一緒になって反応生成物
は、ガスの形に変り組成物から除去され、成形プロセス
の際の電解質粒子が0.98の密度を有する多結晶質材
料を形成することとなるように固体電解質を改質する。
生成混合物はるつぼ中に入れられ、炉内に置かれ:炉の
作業場所は真空下にされ、混合物は溶融に付される。こ
の終りに、混合物は150G−1600℃の温度に加熱
され、溶融体の均質化のために2時間維持される。次に
、炉は電気を切られ、生成した均質な溶融体は室温まで
冷却され;冷却された溶融体は取り出され、例えばボー
ルミル中で粉々にされ砕解される。250j−以下の粒
径を有する部分が単離され、固体電解質はそれから成形
される。この終りに、単離された部分が金型中に置かれ
る。ユニットは真空下にされ、金型中の温度は熱−圧縮
温度にされ、圧縮成形に付される。その後、圧力はレリ
ースされ、金型中の温度は室温まで下げられ、最終電解
質が金型から引き出される。
作業場所は真空下にされ、混合物は溶融に付される。こ
の終りに、混合物は150G−1600℃の温度に加熱
され、溶融体の均質化のために2時間維持される。次に
、炉は電気を切られ、生成した均質な溶融体は室温まで
冷却され;冷却された溶融体は取り出され、例えばボー
ルミル中で粉々にされ砕解される。250j−以下の粒
径を有する部分が単離され、固体電解質はそれから成形
される。この終りに、単離された部分が金型中に置かれ
る。ユニットは真空下にされ、金型中の温度は熱−圧縮
温度にされ、圧縮成形に付される。その後、圧力はレリ
ースされ、金型中の温度は室温まで下げられ、最終電解
質が金型から引き出される。
単離された部分の成形は、その熱処理と同時に、真空で
70〜68011Paの圧力下で850〜1400℃の
範囲内の温度で実施されることが、勧められる。かよう
な条件は、本発明に従って、上記の電解質の相対密度、
中に細孔がないこと、右よび相当する造形粒子ののサイ
ズ以下の寸法を有する結晶の形成を得ることを可能にす
る。
70〜68011Paの圧力下で850〜1400℃の
範囲内の温度で実施されることが、勧められる。かよう
な条件は、本発明に従って、上記の電解質の相対密度、
中に細孔がないこと、右よび相当する造形粒子ののサイ
ズ以下の寸法を有する結晶の形成を得ることを可能にす
る。
本発明のより良い理解のために、固体電解質の製造を説
明するいくつかの特定の実施例を以下に与える。
明するいくつかの特定の実施例を以下に与える。
例1
3、175 gのLaF、を、150gのBaF2ji
よび175gのPbF、と混合した(LaFs/BaF
、のモル比=19:1)。
よび175gのPbF、と混合した(LaFs/BaF
、のモル比=19:1)。
生成混合物を、処理生成物の汚染を防ぐためにピログラ
7フィト(pyrographite)の層でコートさ
れた黒鉛るつぼ中に投入した。るつぼを蓋で力バーし、
真空下で10−”m+Hgの圧力にされた炉内に置き、
1585℃の温度まで加熱に付した。混合物の入ったる
つぼをこの温度で2時間維持し、炉を冷却し、固化した
溶融体を引出し、ボールミル中で粉々にし砕解した。6
3j−より下の粒径の部分を篩分けにより単離し、20
0gの得られたパウダーを金型中に置き、圧縮成形を1
0−2〜1G−”閣Hgの真空中で7011Paの圧力
下で1400℃の温度で実施した。次に、圧力をレリー
スし、金型温度を室温まで下げた。
7フィト(pyrographite)の層でコートさ
れた黒鉛るつぼ中に投入した。るつぼを蓋で力バーし、
真空下で10−”m+Hgの圧力にされた炉内に置き、
1585℃の温度まで加熱に付した。混合物の入ったる
つぼをこの温度で2時間維持し、炉を冷却し、固化した
溶融体を引出し、ボールミル中で粉々にし砕解した。6
3j−より下の粒径の部分を篩分けにより単離し、20
0gの得られたパウダーを金型中に置き、圧縮成形を1
0−2〜1G−”閣Hgの真空中で7011Paの圧力
下で1400℃の温度で実施した。次に、圧力をレリー
スし、金型温度を室温まで下げた。
最終電解質を、60J−以下の結晶サイズ右よび結晶サ
イズ以下の細孔深さを有する多孔質多結晶質材料として
得:それは下記の組成、モル%:LaF、、
95 8aF、 5 を有した。
イズ以下の細孔深さを有する多孔質多結晶質材料として
得:それは下記の組成、モル%:LaF、、
95 8aF、 5 を有した。
生成電解質の特性右よび品質特性を、下記の表に示す。
例2
3、409 gのLassを91gのCaF、および1
7.5 gのPbF。
7.5 gのPbF。
と混合しくLaFs/CaFzのモル比=15:1)、
その後、処理をさきの例1に記述されたものと同様な方
法で実施した。次に125−より下の粒径を有する部分
を単離し、200gのかようにして得られたパウダーを
金型中に置き、圧縮成形を10−2〜10−3mHHの
真空中で300MPaの圧力下でおよび1200℃の温
度で実施した。最終電解質は、120J−以下の結晶サ
イズ、結晶サイズ以下の細孔深さを有する多孔質多結品
質材料の形であり:材料は下記の組成、モル%: Lass 94 CaF、 6 を有した。
その後、処理をさきの例1に記述されたものと同様な方
法で実施した。次に125−より下の粒径を有する部分
を単離し、200gのかようにして得られたパウダーを
金型中に置き、圧縮成形を10−2〜10−3mHHの
真空中で300MPaの圧力下でおよび1200℃の温
度で実施した。最終電解質は、120J−以下の結晶サ
イズ、結晶サイズ以下の細孔深さを有する多孔質多結品
質材料の形であり:材料は下記の組成、モル%: Lass 94 CaF、 6 を有した。
生成電解質の特性および品質特性を、下記の表に示す。
例3
3、413 gのCeF3を、87gのSrFiおよび
35gのPbF。
35gのPbF。
と混合した(CeFs/SrFaのモル比=25:1)
、方法を、さらに、さきに例1に記述されたものと同様
にして実施した。250j−より下の粒径を有する部分
を回収し、例1に右けるような圧縮成形に68011P
aの圧力下で850℃の温度で付した。
、方法を、さらに、さきに例1に記述されたものと同様
にして実施した。250j−より下の粒径を有する部分
を回収し、例1に右けるような圧縮成形に68011P
aの圧力下で850℃の温度で付した。
例4
CeF、およびSrF、を、25:1のモル比で例3の
ものと同様な方法で混合した。生成混合物を、ピログラ
ファイトの層でコートされた黒鉛るつぼ中に投入し、蓋
で力バーし、作業場所が10−2鵬Hgの圧力に達っす
る真空にされ、気体のアルゴンがその中に103MPa
の圧力まで供給された炉内に置いた。
ものと同様な方法で混合した。生成混合物を、ピログラ
ファイトの層でコートされた黒鉛るつぼ中に投入し、蓋
で力バーし、作業場所が10−2鵬Hgの圧力に達っす
る真空にされ、気体のアルゴンがその中に103MPa
の圧力まで供給された炉内に置いた。
その後、気体のSF、を、アルゴン中に0.217分の
速度で1017分のアルゴンの供給速度で103MPa
の圧力で入れた。IO容量の気体混合物を炉に通し、炉
を1500℃の温度に気体混合物の連続流れで加熱した
。混合物の入ったるつぼを上記の温度で2時間保ち、そ
の後気体混合物の供給を止めることなく、炉を室温まで
冷却し、psの供給を止め、lO容量のアルゴンを炉に
通し、その後ユニットを開け、固化した溶融体をるつぼ
から引出した。溶融体を次に砕解し、250J−未満の
粒径を有する部分を回収した。圧縮成形を、さきの例1
に記述されたものと同様な方法で290MPaの圧力下
で950℃の温度で実施した。
速度で1017分のアルゴンの供給速度で103MPa
の圧力で入れた。IO容量の気体混合物を炉に通し、炉
を1500℃の温度に気体混合物の連続流れで加熱した
。混合物の入ったるつぼを上記の温度で2時間保ち、そ
の後気体混合物の供給を止めることなく、炉を室温まで
冷却し、psの供給を止め、lO容量のアルゴンを炉に
通し、その後ユニットを開け、固化した溶融体をるつぼ
から引出した。溶融体を次に砕解し、250J−未満の
粒径を有する部分を回収した。圧縮成形を、さきの例1
に記述されたものと同様な方法で290MPaの圧力下
で950℃の温度で実施した。
最終電解質は、250μ以下の結晶サイズを有し、結晶
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%” Ce
F、 96 ; SrF2−4を有する多孔質多結晶
質材料であった。
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%” Ce
F、 96 ; SrF2−4を有する多孔質多結晶
質材料であった。
生成電解質の特性および品質特性を下記の表に示す。
例5
CeF、およびSrP、を25=10モル比で混ぜ、処
理ユニット中に例4で記述されたものと同様な方法で入
れた。ユニットを真空にし、103kPaの圧力に−ア
ルゴンを供給後、ユニット中への供給の前にアルゴンを
液体四塩化炭素を通して20℃の温度でlOlZ分の供
給速度でバブルさせ始めた。次に、方法をさきの例4に
おけるようにして実施して、250−以下の結晶サイズ
を有し結晶サイズ以下の細孔深さで下記組成、モル%:
CeF3 96 ; SrF2−4を有する多孔質多
結晶質材料を含む最終電解質を得た。
理ユニット中に例4で記述されたものと同様な方法で入
れた。ユニットを真空にし、103kPaの圧力に−ア
ルゴンを供給後、ユニット中への供給の前にアルゴンを
液体四塩化炭素を通して20℃の温度でlOlZ分の供
給速度でバブルさせ始めた。次に、方法をさきの例4に
おけるようにして実施して、250−以下の結晶サイズ
を有し結晶サイズ以下の細孔深さで下記組成、モル%:
CeF3 96 ; SrF2−4を有する多孔質多
結晶質材料を含む最終電解質を得た。
得られた電解質の特性および品質特性を、下記の表に示
す。
す。
例6
CeF、およびSrF、を25=lのモル比で混合し、
方法を、二硫化炭素を非常に揮発性の焼結剤として用い
たこと以外は、例5にふけるようにして実施した。
方法を、二硫化炭素を非常に揮発性の焼結剤として用い
たこと以外は、例5にふけるようにして実施した。
得られた電解質は、250j−以下の結晶サイズ、結晶
サイズ以下の細孔サイズで、下記の組成、モル%: C
eF s 96 ; SrF x 4を有する多孔質
多結晶質材料であった。
サイズ以下の細孔サイズで、下記の組成、モル%: C
eF s 96 ; SrF x 4を有する多孔質
多結晶質材料であった。
生成電解質の特性および品質特性を、下記の表25=1
0モル比のCeF、およびSrF、の混合物をさきの例
4に右いて記述されたものと同様な方法で製造し、黒鉛
るつぼ中に入れ、低い温度領域中ではCeF、およびS
rF、の混合物の溶融の際、温度が500−600℃を
越えず、100gのポリテトラフルオルエチレンチップ
(chips)が存在した炉内に置いた。
0モル比のCeF、およびSrF、の混合物をさきの例
4に右いて記述されたものと同様な方法で製造し、黒鉛
るつぼ中に入れ、低い温度領域中ではCeF、およびS
rF、の混合物の溶融の際、温度が500−600℃を
越えず、100gのポリテトラフルオルエチレンチップ
(chips)が存在した炉内に置いた。
ユニットを1(h”m+Hgの圧力に達っする真空にし
、マスを、ポリテトラフルオルエチレンを熱分解に付す
ように、1585℃の温度に加熱した。混合物をこの温
度で2時間保ち、次に冷却し、固化した溶融体をユニッ
トから取り出し、ボールミルで砕解した。
、マスを、ポリテトラフルオルエチレンを熱分解に付す
ように、1585℃の温度に加熱した。混合物をこの温
度で2時間保ち、次に冷却し、固化した溶融体をユニッ
トから取り出し、ボールミルで砕解した。
250μ未満のサイズを有する粒子の部分を単離し、圧
縮成形に290MPaの圧力下で950℃の温度で付し
た。
縮成形に290MPaの圧力下で950℃の温度で付し
た。
かようにして製造された電解質は、25G、−以下の結
晶サイズを有し、結晶サイズ以下の細孔サイズで、下記
の組成、%)k%:CeF、 96 ;SrF、
4を有する多孔質多結品質材料であった。
晶サイズを有し、結晶サイズ以下の細孔サイズで、下記
の組成、%)k%:CeF、 96 ;SrF、
4を有する多孔質多結品質材料であった。
かようにして製造された電解質の特性および品質特性を
、下記の表に示す。
、下記の表に示す。
例8
328gのLaF3を216gのPbF、とボーJl/
ミルテ混合しくLaFs/pbptのモル比=19:
1) ;混合物を、元素の弗素が150℃の温度で2時
間1017分の供給速度で103kPaの圧力下で通さ
れた、フルオルブー ラスチック製の容器中に置いた
。元素の弗素による処理プロセスの完結後、元素の弗素
を、容器を通して50容量の量で通された、アルゴンで
置換えた。63j−未満の粒径を有する部分を篩分けに
より得られた混合物から単離し、200gの生成パウダ
ーを金型中に置き:圧縮成形を上記の例7のものと同様
な条件下で実施した。
ミルテ混合しくLaFs/pbptのモル比=19:
1) ;混合物を、元素の弗素が150℃の温度で2時
間1017分の供給速度で103kPaの圧力下で通さ
れた、フルオルブー ラスチック製の容器中に置いた
。元素の弗素による処理プロセスの完結後、元素の弗素
を、容器を通して50容量の量で通された、アルゴンで
置換えた。63j−未満の粒径を有する部分を篩分けに
より得られた混合物から単離し、200gの生成パウダ
ーを金型中に置き:圧縮成形を上記の例7のものと同様
な条件下で実施した。
かようにして製造され−た電解質は、60J−以下の結
晶サイズを有し、結晶サイズ以下の細孔深さで、下記の
組成、モル%: LaFs 95 ; PbFz
5を有する多孔質多結晶質材料であった。
晶サイズを有し、結晶サイズ以下の細孔深さで、下記の
組成、モル%: LaFs 95 ; PbFz
5を有する多孔質多結晶質材料であった。
生成電解質の特性および品質特性を、下記の表に示す。
例9
194gのLad、および5.33 gの^1203を
ボールミルで混合しくLaF、/^1203のモル比=
19:1)、固体電解質の製造をさらにさきの例8にお
けるようにして実施した。
ボールミルで混合しくLaF、/^1203のモル比=
19:1)、固体電解質の製造をさらにさきの例8にお
けるようにして実施した。
最終電解質は、60.−以下の結晶サイズを有し、結晶
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%:LaF
3 95:^120s 5を有する多孔質多結晶質材
料であった。
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%:LaF
3 95:^120s 5を有する多孔質多結晶質材
料であった。
かようにして製造された電解質の特性右よび品質特性を
、下記の表に示す。
、下記の表に示す。
例10
1681 gのLaF、を、1692 gのCeF、、
127gのSrF2右よび35.4 gのPbF2と混
合しくLaFs/CeF、/SrF=のモル比=8.0
5 : 8.05 : l ) 、固体電解質の製造を
次にさきの例2に記述されたものと同様な方法で実施し
た。
127gのSrF2右よび35.4 gのPbF2と混
合しくLaFs/CeF、/SrF=のモル比=8.0
5 : 8.05 : l ) 、固体電解質の製造を
次にさきの例2に記述されたものと同様な方法で実施し
た。
最終電解質は、120μ以下の結晶サイズを有し、結晶
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%: La
F、 −47;CeF、 −47; SrF、 −5を
有する多孔質多結晶質材料であった。
サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%: La
F、 −47;CeF、 −47; SrF、 −5を
有する多孔質多結晶質材料であった。
かようにして製造された電解質の特性および品質特性を
下記の表に示す。
下記の表に示す。
例11
33とする、5 gのLaF、を1,5gのBaF、お
よび3.3gのPbF、と混合しくLaFs/BaPz
のモル比=1:19)、次に方法を例2で記述されたも
のと同様な方法で実施した。
よび3.3gのPbF、と混合しくLaFs/BaPz
のモル比=1:19)、次に方法を例2で記述されたも
のと同様な方法で実施した。
最終電解質は、120j−以下の結晶サイズを有し、結
晶サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%: L
ava 99.5 ; BaPa 0.5を有する
多孔質多結晶質材料であった。
晶サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、モル%: L
ava 99.5 ; BaPa 0.5を有する
多孔質多結晶質材料であった。
かようにして製造された電解質の特性右よび品質特性を
、下記の表に示す。
、下記の表に示す。
例12
947gのLaF、を150gの[IaF、および12
gのPbF。
gのPbF。
と混合しくL”Fs/BaF2のモル比=1 :5.6
7) ;次に方法をさきの例2にふけるようにして実
施した。
7) ;次に方法をさきの例2にふけるようにして実
施した。
かようにして製造された電解質は、120j−以下の粒
径を有し、結晶サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、
モル%: LaF、 −85; BaF、−15を有す
る多孔質多結品質材料であった。
径を有し、結晶サイズ以下の細孔深さで、下記の組成、
モル%: LaF、 −85; BaF、−15を有す
る多孔質多結品質材料であった。
かようにして得られた電解質の特性および品質特性を、
下記の表に示す。
下記の表に示す。
本発明の固体電解質は、高いイオン導電率、水性媒体中
のより低い溶解度(υS、^、 4352869の公知
の電解質に比較して15倍を越える)、スルーポアーの
ないことによる気体および液体媒体に対するより低い透
過性を有する。本発明の電解質は、公知の電解質(II
S、 A、 4352869)より2−3倍高い曲げ強
さを有する。さらに、本発明の電解質は、高い機械的強
度および耐熱性を有する造形品への良好な成形適性を有
する。
のより低い溶解度(υS、^、 4352869の公知
の電解質に比較して15倍を越える)、スルーポアーの
ないことによる気体および液体媒体に対するより低い透
過性を有する。本発明の電解質は、公知の電解質(II
S、 A、 4352869)より2−3倍高い曲げ強
さを有する。さらに、本発明の電解質は、高い機械的強
度および耐熱性を有する造形品への良好な成形適性を有
する。
Claims (7)
- 1. 下記の成分、モル%: 稀土類金属弗化物もしくは 稀土類金属弗化物の混合物85−99、7 合金添加剤0.3−15 からなり、250μm以下の結晶サイズ、結晶サイズ以
下の細孔深さ、および0.98以上の相対密度を有する
多孔質多結晶質構造を有することを特徴とする、稀土類
金属弗化物もしくは稀土類金属弗化物の混合物および合
金添加剤を含む固体電解質。 - 2. 稀土類金属弗化物もしくは稀土類金属弗化物の混
合物として、弗化ランタンもしくは弗化セリウム、また
はそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項1記
載の固体電解質。 - 3. 合金添加剤として、弗化カルシウムもしくは弗化
バリウム、または弗化鉛もしくは酸化アルミニウムを含
むことを特徴とする、請求項1記載の固体電解質。 - 4. 後に生成混合物が非常に揮発性の焼結剤(Sin
tering agent)を除去しながら溶融させら
れ、固化した溶融体の砕解(disintegrati
on)後に、250μm以下の粒径を有する部分が単離
され、次いでその熱処理と同時に単離された部分が圧縮
成形される、出発成分の混合物中に、非常に揮発性の焼
結剤が付加的に導入されることを特徴とする、出発成分
−稀土類金属弗化物もしくは稀土類金属弗化物の混合物
を合金添加剤と混合すること、得られた混合物を溶融さ
せること、生成溶融体をその固化まで冷却すること、砕
解ならびにその圧縮成形を含む、請求項1〜3に記載の
固体電解質の製造方法。 - 5. 非常に揮発性の焼結剤が1〜5質量%の量で用い
られることを特徴とする、請求項4記載の方法。 - 6. 非常に揮発性の焼結剤として、元素の弗素、弗化
鉛、六弗化硫黄、四塩化炭素、二硫化炭素およびポリテ
トラフルオルエチレンが用いられることを特徴とする、
請求項4および5記載の方法。 - 7. 単離された部分の熱処理と同時にその前記圧縮成
形が真空で70〜680MPaの圧力下で850〜14
00℃の範囲内の温度で実施されることを特徴とする、
請求項4〜6記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4730150 | 1989-08-09 | ||
SU4730150 | 1989-08-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03149704A true JPH03149704A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=21466329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2209364A Pending JPH03149704A (ja) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | 固体電解質およびその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03149704A (ja) |
DE (1) | DE4025161A1 (ja) |
FR (1) | FR2650918A1 (ja) |
GB (1) | GB2235537A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008103145A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 電池材料の製造方法及び全固体電池 |
JP2008537312A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | ザ ポターニン インスティテュート リミテッド | ソリッドステート二次電源 |
JP2020102393A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質およびフッ化物イオン電池 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10006237A1 (de) * | 2000-02-11 | 2001-08-23 | Siemens Ag | Gassensitiver FET |
JP2019016425A (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | パナソニック株式会社 | フッ化物イオン伝導材料およびフッ化物シャトル二次電池 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3171075D1 (en) * | 1980-12-24 | 1985-07-25 | Union Carbide Corp | Composition for use as solid state electrolyte and solid state cell employing same |
US4352869A (en) * | 1980-12-24 | 1982-10-05 | Union Carbide Corporation | Solid state electrolytes |
SU1226256A1 (ru) * | 1984-12-10 | 1986-04-23 | Предприятие П/Я Р-6786 | Твердоэлекролитна чейка |
JPH0781979B2 (ja) * | 1986-09-25 | 1995-09-06 | 松下電器産業株式会社 | イオン選択性セラミツク電極素子の製造方法 |
US4851303A (en) * | 1986-11-26 | 1989-07-25 | Sri-International | Solid compositions for fuel cells, sensors and catalysts |
JPH0752171B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1995-06-05 | 日本碍子株式会社 | 電気化学的素子 |
KR900702589A (ko) * | 1988-05-20 | 1990-12-07 | 어반 하아트 파우비온 | 연료전지 전해질용 고체조성물 |
JPH0250247A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-20 | Fujitsu Ltd | センサ処理方式 |
-
1990
- 1990-08-08 GB GB9017368A patent/GB2235537A/en not_active Withdrawn
- 1990-08-08 DE DE4025161A patent/DE4025161A1/de not_active Withdrawn
- 1990-08-09 FR FR9010197A patent/FR2650918A1/fr active Pending
- 1990-08-09 JP JP2209364A patent/JPH03149704A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008537312A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | ザ ポターニン インスティテュート リミテッド | ソリッドステート二次電源 |
JP2008103145A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 電池材料の製造方法及び全固体電池 |
JP2020102393A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質およびフッ化物イオン電池 |
CN111384434A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-07 | 丰田自动车株式会社 | 固体电解质和氟化物离子电池 |
CN111384434B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-01-16 | 丰田自动车株式会社 | 固体电解质和氟化物离子电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2235537A (en) | 1991-03-06 |
FR2650918A1 (fr) | 1991-02-15 |
GB9017368D0 (en) | 1990-09-19 |
DE4025161A1 (de) | 1991-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20030047462A1 (en) | Method of manufacture for ferro-titanium and other metal alloys electrolytic reduction | |
US6143371A (en) | Process for producing an MG-based composite material or an MG alloy-based composite material | |
JP2004526861A (ja) | 金属間化合物 | |
JPH07316687A (ja) | Y2 o3 で分散強化された高純度白金材料、その準完成部品及び箔の製造方法 | |
JP5406727B2 (ja) | 粉末冶金法による高い固相線温度を有する耐火セラミックス材料の製造方法 | |
CN109055997B (zh) | 熔盐电解法制备超细Al3Zr金属间化合物颗粒的方法 | |
JPH03149704A (ja) | 固体電解質およびその製造方法 | |
AU2005315000B2 (en) | Method for producing metal | |
CN110340367B (zh) | 镁钪合金的固体烧结制备方法 | |
US8551319B2 (en) | Solid polycrystalline potassium ion conductor having a β″-Al2O3 structure, its production and the preparation of potassium metal using this potassium ion conductor | |
AT406673B (de) | Verwendung von metalloxiden zur bereitung keramischer formmassen | |
RU2539593C1 (ru) | Электрохимический способ получения порошка гексаборида кальция | |
JP4605729B2 (ja) | 透光性セラミックス体及びその製造方法 | |
CN113388865B (zh) | 一种制备金属铀的方法 | |
US20050175496A1 (en) | Method of reclaiming contaminated metal | |
JP4045329B2 (ja) | 高ジルコニア質耐火物の製造方法 | |
CA2331707C (en) | Reduction of nb or ta oxide powder by a gaseous light metal or a hydride thereof | |
Onishi et al. | Effect of hydrogen pressure on moisture-based fabrication of lotus-type porous nickel | |
CN114988410B (zh) | 一种稀土碳化物材料及其制备方法和应用 | |
JP3753479B2 (ja) | 高ジルコニア質耐火物 | |
JP2003213309A (ja) | 多孔質金属ニオブ粉末の製造方法及び多孔質金属ニオブ粉末 | |
JP7236191B2 (ja) | アルミニウム多孔質焼結体及び該アルミニウム多孔質焼結体の製造方法 | |
RU2196661C1 (ru) | Серебряный порошок, способ его получения и способ изготовления сплава для получения серебряного порошка | |
JPH11157947A (ja) | アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法 | |
JP2000016813A (ja) | 高純度ヨウ化タリウムおよびその球状化物とその製造方法 |