Джинхёп Хан

Департамент энергетической инженерии

(Аккумуляторная наука и технология)

Высшая школа UNIST

2019 г.

2.2 Экспериментальные детали

2.2.1 Приготовление твердого электролита

NASICON (Na3Zr2Si2PO12) использовался в качестве твердого электролита для отделения катода с морской водой от анода. NASICON был изготовлен с помощью твердотельной реакции на основе наших предыдущих исследований 38, 75, 76. Вкратце, порошки-предшественники Na3PO4· 12H2O, SiO2 и ZrO2 (Aldrich) были равномерно перемешаны с использованием планетарный шаровая мельница (Сямэнь Tmaxcn Inc.) и прокаливается при 400° C и 1,100° C в окружающем воздухе. Прокаленный порошок измельчали ​​и одноосно прессовали в таблетки при 7 МПа. Гранулы спекали при 1230° C в течение 10 ч на воздухе. Диаметр и толщина конечных мембран NASICON составляли 16 мм и 1,0 мм соответственно, а измеренная плотность составляла около 3,07 г / см3 (~ 94% от теоретического значения).

2.2.2 Сборка анодного отсека монетного типа

Монетарные ячейки с морской водой были собраны по следующей процедуре. Для анодного отсека твердый электролит (мембрана NASICON) прикреплялся к открытой круглой верхней крышке (верхней части анода) из полипропилена. Металлический Na (99,9%, Sigma Aldrich) прикрепляли к поверхности круглой прокладки из нержавеющей стали и вводили неводный электролит (~ 20 мкл). Полиэтиленовые сепараторы толщиной 16 мкм и диаметром 19 мм (Celgard) были вставлены между металлическим Na и NASICON, а затем верхняя крышка и нижняя часть анода были герметизированы с помощью эпоксидного клея (JB Weld 8280), который был высушен в течение 24 ч на воздухе. Соль 1,0 М NaCF3SO3 (Sigma Aldrich) растворяли в диметиловом эфире тетраэтиленгликоля (Sigma Aldrich) и перемешивали в течение 4 ч в атмосфере Ar, которую использовали в качестве неводного электролита. Сборка плоского элемента проводилась в вакуум бардачок (Сямэнь Tmaxcn Inc.) под высоким чистота атмосферы Ar (кислород и вода <1,0 ppm).