[发明专利]铜基储能装置和方法

权利要求书

1.一种储能装置，包括：

包括铜的正极材料；以及

与所述正极材料电连通的隔板，该隔板具有界定第一分室的至少一部 分的第一表面和界定第二分室的第二表面，所述第一分室与第二分室经由 隔板离子连通，且所述隔板具有下列属性中的至少一种：

隔板为氧化铝和稀土金属氧化物的复合物，或者

隔板为氧化铝和过渡金属氧化物的复合物，或者

隔板包含多个界定晶界的晶粒，所述晶界界定晶隙空间，并且由所述 晶界界定的晶隙空间在所述储能装置初始充电之前不含铝酸钠或者在所述 储能装置初始充电之后不含所述正极材料，或者

隔板包含碱金属离子导体的连续相和陶瓷氧离子导体的连续相。

2.权利要求1的储能装置，其中所述第一分室与所述第二分室是电子 绝缘的。

3.权利要求1的储能装置，其中所述第二分室设置在所述第一分室内。

4.权利要求1的储能装置，其中所述第二分室是细长的并界定轴线。

5.权利要求4的储能装置，其中所述第一分室围绕所述轴线同轴设置。

6.权利要求1的储能装置，其中所述隔板大致为平面状。

7.权利要求6的储能装置，其中所述隔板为平板形或波浪形。

8.权利要求6的储能装置，其中所述隔板拱曲或微凹。

9.权利要求4的储能装置，其中所述隔板具有垂直于所述轴线的圆形、 三角形、正方形、十字形或星形截面轮廓。

10.权利要求1的储能装置，其中所述隔板为碱金属离子导体并且包含 碱金属-β-氧化铝、碱金属-β”-氧化铝、碱金属-β-镓酸盐或碱金属-β”-镓酸盐 中的至少一种。

11.权利要求10的储能装置，其中所述隔板中的碱金属离子导体相不 含烧结形成的晶界液相。

12.权利要求1的储能装置，其中所述隔板包含选自氧化锆、氧化钇、 氧化铪、氧化铈和氧化钍中的一种或多种金属氧化物。

13.权利要求12的储能装置，其中所述金属氧化物的量小于约10重量 百分比。

14.权利要求12的储能装置，其中所述隔板包含氧化钇稳定的氧化锆 或氧化钪掺杂的氧化锆。

15.权利要求1的储能装置，其中所述隔板包含选自稀土金属氧化物掺 杂的氧化锆、稀土金属氧化物掺杂的氧化铈和碱土金属氧化物掺杂的氧化 铈中的一种或多种稳定化的金属氧化物。

16.权利要求1的储能装置，其中所述正极材料还包括铝或锌。

17.权利要求1的储能装置，其中所述正极材料还包括选自镍、铬和铁 中的一种或多种金属。

18.权利要求1的储能装置，其中所述正极材料基本上由铜组成。

19.权利要求1的储能装置，还包括设置于所述第一分室中的负极材 料。

20.权利要求1的储能装置，其中所述负极材料包括选自钠、锂、钾和 钙中的一种或多种金属。

21.权利要求20的储能装置，其中所述负极材料还包括铝。

22.权利要求1的储能装置，其中所述正极材料包括选自氯化物、氟化 物、溴化物和碘化物中的一种或多种卤化物。

23.权利要求1的储能装置，其中所述正极材料还包括在大于150℃ 的工作温度下熔融的支撑电解质。

24.权利要求23的储能装置，其中所述熔融支撑电解质包括三元熔体。

25.权利要求24的储能装置，其中所述三元熔体包括NaCl:AlCl₃:CuCl。

26.权利要求23的储能装置，其中所述支撑电解质包含硫或磷。