DE4439884A1 - Festelektolyt für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Festelek­ trolyten für Natrium-Schwefel-Sekundärzellen und im besonderen einen Festelektrolyten aus Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′ -Alumini­ umoxid, der für eine Natrium-Schwefel-Sekundärzelle, einen Sensor oder einen Wärmepumpenapparat nützlich ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Fest­ elektrolyten.

Seit 1970 sind Forschungs- und Entwicklungsversuche auf Natrium- Schwefel-Sekundärelemente gerichtet worden, da sie vorhandenen Bleiakkumulatoren in der Energiedichte und dem Leistungsdichte/ Gewichtsverhältnis in einer Größenordnung von 2 überlegen sind.

Natrium-Schwefel-Sekundärelemente können für Elektrizität verwen­ dende Antriebseinheiten nützlich sein, wie zum Beispiel für Elek­ tromobile und ähnliche und können an elektrische Elemente zum Speichern von Energie angepaßt werden.

Gewöhnlich wird in Natrium-Schwefel-Sekundärelementen eine gesin­ terte Substanz aus Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid als ein Festelektrolyt eingesetzt, das selektiv nur Natriumionen bei 350°C ohne Elektronenleitfähigkeit durchläßt. Ein Natrium- Schwefel-Sekundärelement wird hergestellt durch Kontaktieren me­ tallischen Natriums mit einer Oberfläche des Elektrolyten aus Be­ ta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid, wobei die andere Ober­ fläche in Kontakt mit geschmolzenen Schwefel kommt. Während des Betriebs des Natrium-Schwefel-Sekundärelementes wird das metalli­ sche Natrium ionisiert, um es einem Strom zu erlauben, durch einen stromleitenden Körper aus Metall zu fließen. Anschließend bewegen sich die Natriumionen durch den Elektrolyten zu einer Stelle ge­ schmolzenen Schwefels und reagieren mit diesem, um Verbindungen der Formel Na₂S_x zu bilden, wobei X zwischen 2,7 und 5,0 liegt. Der durch solchen Reaktionsmechanismus erhaltene Strom wird zum An­ trieb elektrischer Apparate verwendet.

Andererseits können Natrium-Schwefel-Sekundärelemente wieder auf­ geladen werden. Wenn zum Beispiel ein Strom gezwungen wird in die entgegensetzte Richtung zu fließen, werden die Natriumpolyschwe­ felverbindungen in geschmolzenen Schwefel und Natriumionen zerfal­ len, wobei die Natriumionen sich anschließend durch den Elektroly­ ten an ihre Originalstelle bewegen und dort zu metallischem Natri­ um reduziert werden.

Außerdem sollten Natrium-Schwefel-Sekundärelemente entladen wer­ den, solange geschmolzener Schwefel mit den Natriumionen reagiert, um dabei Na_x-S_y-Verbindungen bis zum Na₂S₃ zu erzeugen. Ein Überent­ laden von Natrium-Schwefel-Sekundärelementen erzeugt in diesen Na₂S₂ und/oder Na₂S, wobei die Verbindungen bei einer Temperatur von 300 bis 350°C ausgefällt werden und eine selektive Trennung der Natriumionen während des Wiederaufladens unmöglich machen. Die Natrium-Schwefel-Sekundärelemente kommen deshalb zum größten Teil auf eine herabgesetzte Leistungsfähigkeit. Dieses als Tiefenentla­ dung bezeichnete Phänomen ist ein Grund der Lebensdauerverkürzung von den Natrium-Schwefel-Sekundärelementen.

Darüber hinaus wird verlangt, daß sowohl die Lade- als auch die Entladerate in Natrium-Schwefel-Sekundärelementen nicht größer als die kritische Stromdichte des Beta-Aluminiumoxids und/oder des β′′- Aluminiumoxids ist. In diesem Fall bedeutet die kritische Strom­ dichte die größte Menge an Strom je Flächeneinheit an Elektrolyt, bei der dieser in einer Zustandsgröße eines elektrolytischen Pro­ zesses nicht versagt.

Da der größte Anteil, z. B. um die 70% des gesamten inneren Wider­ standes, der in einem Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid verwendenden Sekundärelement, wie z. B. einem Natrium-Schwefel-Se­ kundärelement, erzeugt wird, auf den Festelektrolyten zurückzufüh­ ren ist, ist es wichtig, den von dem Festelektrolyten erzeugten Widerstand zu verkleinern. Da zusätzlich die mechanische Festig­ keit des Festelektrolyten zum größten Teil die Lebensdauer eines Natrium-Schwefel-Sekundärelementes bestimmt, wird die Herstellung einer gesinterten Substanz des Festelektrolyten mit höherer mecha­ nischer Festigkeit bevorzugt.

Im allgemeinen ist β′′-Aluminiumoxid sowohl in der Natriumionenlei­ tungsfähigkeit als auch in der mechanischen Festigkeit dem Beta- Aluminiumoxid überlegen. So wird β′′-Aluminiumoxid eher als Beta- Aluminiumoxid als Festelektrolyt für Natrium-Schwefel-Sekundärele­ mente verwendet, um metallisches Natrium als ein aktives Kathoden­ material und geschmolzenen Schwefel als ein aktives Anodenmaterial voneinander zu trennen, wobei das β′′-Aluminiumoxid durch Zugabe von LiO₂ und MgO zu einer Beta-Aluminiumoxidverbindung hergestellt werden kann.

Für den Festelektrolyten eines Natrium-Schwefel-Sekundärelementes ist es notwendig, daß das Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Alumini­ umoxid gesintert wird. Bei 350°C weist die gesinterte Substanz von Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid vorzugsweise eine Ionenleitungsfähigkeit von ungefähr 3,0 Ω cm und eine mechanische Festigkeit von ungefähr 170 MPa auf. Die gesinterte Substanz von Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid hat jedoch den Nach­ teil, daß dessen optimaler Sintertemperaturbereich sehr schmal ist. Bei Massenproduktionen in chargentypischer Weise kann die gesinterte Substanz bei verschiedenen Temperaturen hergestellt werden, da ein großer Sinter-Ofen als Sintervorrichtung, in seinem Inneren unterschiedliche Temperaturen aufweist. Aus diesem Grund weisen die hergestellten gesinterten Substanzen keine einheitli­ chen, sondern verschiedenartige Eigenschaften auf.

Es sind viele Versuche unternommen worden, um die oben ge­ nannten Probleme zu überwinden. Zum Beispiel wird nach Ausmessen der Temperaturverteilung in dem Ofen, dessen innere Temperatur durch einen Temperaturwächter fixiert wird, eine meist für die Temperaturverteilung geeignete Verbindung darin gesintert. In die­ sem Fall kann ein einmaliger Sinterungsprozeß für die gesinterten Substanzen aus Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid mit den oben erwähnten, bevorzugten Eigenschaften ausreichend sein, um einen hohen Produktionsertrag zu erlauben.

Zusätzlich sind Forschungs- und Entwicklungsversuche auf Zusatz­ stoffe gerichtet worden, die dem Elektrolyten bessere Eigenschaf­ ten verleihen. Zum Beispiel ist ZrO₂ in der japanischen offengeleg­ ten Patentpublikation Nr. Sho. 59-141459 und TiO₂ in der offengeleg­ ten japanischen Patentschrift Nr. Heisei 3-279258 beschrieben. In dem europäischen Patent Nr. 495652 wird erwähnt, daß die Zugabe von SnO₂ die durch die unterschiedlichen Sintertemperaturen verur­ sachten Auswirkungen abschwächt. Zusätzlich zu diesen vierwertigen positiven Ionenoxiden sind fünfwertige positive Ionenoxide, wie zum Beispiel Nb₂O₅ und Ta₂O_5, in dem europäischen Patent Nr. 471523 offenbart.

Die in den Supra Patenten vorgeschlagenen Zusatzstoffe verursachen jedoch einige Probleme in einer fertigen gesinterten Substanz. Beispielsweise verlangt ZrO₂ gemäß seiner Menge, die Sintertempera­ tur zu erhöhen. Im Falle von TiO₂ sind die Ti-Ionen in der Atomva­ lenz instabil und neigen sehr dazu, reduziert zu werden, so daß die Ionenleitungsfähigkeit des Elektrolyten sich verschlechtert. Ferner ist es schwierig, die Eigenschaften der gesinterten Sub­ stanz aus Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid mit SnO₂ wegen dessen starker Verflüchtigung bei der Sintertemperatur zu kontrollieren. Das Zusatzmittel Ta₂O₅, ein fünfwertiges Oxid, ist im Vergleich mit dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten sehr teuer.

Aus diesem Grund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Festelektrolythen für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente zu schaffen, der für die Massenproduktion geeignet ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Festelektrolyten für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente zu schaf­ fen, der in elektrischen und mechanischen Eigenschaften überlegen ist.

Eine weitere Aufgabe der folgenden Erfindung ist es, einen Festelektrolyten für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente zu schaf­ fen, der in der Lage ist, bei Sinterung über einen großen optima­ len Bereich gute elektrische und mechanische Eigenschaften aufzu­ weisen. Es ist ferner eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, ein Verfahren zu Herstellung des Festelektrolyten für Natri­ um-Schwefel-Sekundärelemente bereitzustellen.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Festelektrolyt für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente bereitge­ stellt, der eine Verbindung enthält, die im wesentlichen aus 7,0- 10,0 Gew. % Na₂O, 0,5-3,5 Gew. % MgO oder 0,7-1,0 Gew. % Li₂O, 0,01-0,6 Gew. % WO₃ und dem Rest Al₂O₃ besteht.

Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolyten für Natrium- Schwefel-Sekundärelemente bereitgestellt, bei dem Na₂O, MgO oder Li₂O und Al₂O₃ miteinander gemischt werden, die erhaltende Mischung kalziniert und pulverisiert und die pulverisierte Substanz gesin­ tert wird, um den Festelektrolyten zu erhalten, wobei WO₃ beim Mischen oder nach dem Kalzinieren zugegeben wird.

Der oben genannte Gegenstand und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich durch detailliertes Beschrei­ ben der bevorzugten Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine schematische Längs-Teilansicht, die ein ty­ pisches Natrium-Schwefel-Sekundärelement zeigt, das einen Festelektrolyten verwendet;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das Herstellungsverfahren für Festelektrolyte gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;

Fig. 3 ist ein Röntgendiffraktionspektrum einer gesinterten Substanz aus Beispiel 6;

Fig. 4 ist ein Röntgendiffraktionsspektrum einer gesinterten Substanz aus Beispiel 8; und

Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen Ionenleitungsfähigkeit und WO₃-Zugabemenge bei 350°C.

Die Verwendung der bevorzugten Anwendungsbeispiele der vorliegen­ den Erfindung ist mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen be­ stens zu verstehen.

Fig. 1 zeigt dort ein gewöhnliches Natrium-Schwefel-Sekundärele­ ment. Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Natrium-Schwefel-Sekundärele­ ment aus einem Isolator 12, einem Festelektrolyten 13, einer lei­ tenden Metallröhre 16, einem Anodenteil 19 mit einem leitenden Metallstab 14 und einem Kathodenteil 20 mit einem leitenden Koh­ lenstoff- oder Graphitfilz 17 mit vielen Poren zur Erleichterung der Fluidpenetration. Während das Anodenteil 19 metallisches Na­ trium 15 enthält, beinhaltet das Kathodenteil 20 durch Aufnahme in den Poren geschmolzenen Schwefel. Die leitende Metallröhre 16 ist in dem Anodenteil 19 fixiert und verhindert heftige Reaktionen zwischen dem Natrium und dem Schwefel, wenn der Festelektrolyt 13 in der Nachbarschaft des Anodenteils 19 und/oder des Kathodenteils 20 versagt. Zusätzlich spielt die leitende Metallröhre 16 eine Rolle als Kapillarenröhre für das metallische Natrium, das während der Entladung abnimmt. An dem Sekundärelement kann kein Strom zwi­ schen der Anode 19 und der Kathode 20 aufgrund der Anwesenheit des Isolators 12 fließen. Die oben erwähnten Teile des Sekundärelemen­ tes sind an der Basis eines Metallgefäßes 18 befestigt.

Erfindungsgemäß enthält ein Festelektrolyt für Natrium-Schwefel- Sekundärelemente eine Verbindung, die im wesentlichen aus ungefähr 7,0-10,0 Gew. % Na₂O, ungefähr 0,5-3,5 Gew. % MgO oder ungefähr 0,7-1,0 Gew. % Li₂O, ungefähr 0,01-0,6 Gew. % WO₃ und dem Rest Al₂O₃ besteht.

Der Grund für die Beschränkung chemischer Verbindungen aus dem Ausgangsmaterial in der vorliegenden Erfindung ist der folgende: Wird weniger als 7,0 Gew. % Na₂O dazugegeben, so bildet sich nicht vollständig die β′′-Aluminiumoxidphase. Andererseits ist bei einer Na₂O-Menge, die 10 Gew. % überschreitet, Natriumaluminat in einer kristallinen Phase anwesend, die die Eigenschaften des gesinterten Stoffes nachteilig beeinflußt. Desweiteren kann bei zu wenig MgO - dieses sind unter 0,5 Gew. % - eine große Menge an β′′-Aluminium­ oxidphase nicht herbeigeführt werden, so daß die Leitungsfähigkeit des erhaltenen Elektrolyten gering ist. Im Gegensatz dazu verur­ sacht zuviel MgO - dieses sind über 3,5 Gew. % - eine Spinellphase in der kristallinen Phase, die die mechanische Festigkeit des Elektrolyten herabsetzt. Li₂O zeigt Ergebnisse, die denen von MgO ähnlich sind. Darüber hinaus ist bei einer Menge an WO₃, die größer als 0,6 Gew. % ist, dieses in beträchtlichem Ausmaß entlang der Korngrenzen verteilt, so daß der erhaltene gesinterte Stoff aus Beta-Aluminiumoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid sowohl in der Ionen­ leitungsfähigkeit als auch in der mechanischen Festigkeit herabge­ setzt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das oben genannte Problem bei Herstellung der konventionellen Festelektrolyte, die empfind­ lich auf die Sintertemperatur reagieren, durch Zugabe einer gerin­ gen Menge des sechswertigen Ionenoxides WO₃ gelöst werden.

Es wird nun ein Prozeß zur Herstellung des Festelektrolyten be­ schrieben.

Fig. 2 zeigt zwei Prozeßabläufe zur Herstellung des Festelektro­ lyten. Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, sind zwei Wege zu dem Festelektrolyten gezeigt. Einem Weg A zufolge werden alle Aus­ gangsstoffe zerkleinert und in einer Kugelmühle mit den oben ge­ nannten Mengen gemischt. Gleichzeitig wird Aceton mit diesen Stof­ fen dazugegeben. Verwendung von Natriumoxid, Magnesiumoxid, Lithi­ umoxid und Aluminiumoxid aus anderen Formen an Ausgangsmaterial, wie z. B. Carbonaten, Nitraten, Sulfaten und Chloriden, ist mög­ lich. Die erhaltene Mischung wird einer Kalzinierung bei einer Temperatur von ungefähr 1100 - ca. 1300°C für eine Zeitspanne von 15 min. bis 3 Stunden unterworfen, um Beta-Aluminiumoxid- und/oder β′′-Aluminiumoxidphase zu erhalten. Das so erhaltene Beta-Alumini­ umoxid und/oder β′′-Aluminiumoxid wird zu einem Pulver einer ge­ wünschten Größe pulverisiert und anschließend in einem Formrahmen unter einem Druck von 2800 bis 5200 bar (40 000 bis 75 000 psi) unter Verwendung einer kalten isostatischen Druckformmaschine ge­ formt. Um mit der Fertigstellung der Form fortzufahren, wird die geformte Substanz in einem MgO-Tiegel gesintert, um einen Fest­ elektrolyten herzustellen.

Ein anderer Weg B schreibt vor, daß all die Ausgangsstoffe, außer WO₃, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraumes in einer Kugelmühle zerkleinert und gemischt werden. Die Kalzinierung für die Mischung wird auf die gleiche Art und Weise wie im Weg A durchgeführt. Da­ nach wird WO₃ zur kalzinierten Mischung in einer Menge dazugegeben, die innerhalb des erwähnten Bereichs liegt. Die erhaltene Mischung wird mit einem Pulvertrockner behandelt, um die Größe des Pulvers zu kontrollieren. Der Weg B teilt die nachfolgenden Schritte zum festen Elektrolyten mit dem Weg A.

Die bevorzugten Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezugnahme auf spezifische Beispiele weiter be­ schrieben.

Beispiel 1, 3, 4, 6, 7, 9, 11, 12 und 13

Al₂O₃-Pulver, Na₂O-Pulver, MgO- oder Li₂O-Pulver und WO₃-Pulver wur­ den miteinander gemischt, um Ausgangsstoff-Pulver mit einer in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung zu erhalten. An­ schließlich wurden die Ausgangsstoff-Pulver in einer Kugelmühle 5 Stunden lang unter Verwendung von Aceton mit einem Volumenverhält­ nis der Ausgangsstoff-Pulver zu Aceton zu den Kugeln von 1 : 1 : 1 zerkleinert. Die zerkleinerten Ausgangsstoff-Pulver wurden bei einer Temperatur von 1100-1300°C ungefähr 2 Stunden lang kal­ ziniert, um Beta-Aluminiumoxid- und/oder β′′-Aluminiumoxid-Pulver­ ausgangsstoffe herzustellen. Danach wurde unter Verwendung eines Pulvertrockners die Beta-Aluminiumoxid- und /oder β′′-Aluminium­ oxid-Pulverausgangsstoffe weiter in Pulver einer Größe von 40-60 µm zerkleinert und der Reihe nach in einer kalten isostatischen Druckformmaschine unter einem isostatischen Druck von ungefähr 3800 bar (55 000 psi) geformt. Anschließend wurden die geformten Substanzen bei einer in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Tempe­ ratur in einem MgO-Tiegel gesintert, um Festelektrolyte herzustel­ len. Die hergestellten Festelektrolyte wurden auf Biegefestigkeit unter Verwendung des Vier-Punkt-Biegeversuches und auf den spezi­ fischen Widerstand getestet. Desweiteren wurden die Schüttdichten der Festelektrolyte gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1, wie zu sehen ist, angegeben.

Beispiele 2, 5, 8 und 10

Al₂O₃-Pulver, Na₂O-Pulver und MgO- oder Li₂O-Pulver wurden in der folgenden Tabelle 1 aufgelisteten Mengen miteinander vermischt. Diese Mischungen wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Bei­ spiel 1 kalziniert. Der Fertigstellung der Kalzinierung folgend wurden WO₃-Pulver in wie in Tabelle 1 angezeigten Mengen dazugege­ ben, um Beta-Aluminiumoxid- und/oder β′′-Aluminiumoxid-Pulveraus­ gangsstoffe zu erhalten, die anschließend in einem Pulvertrockner in Pulver gewünschter Größen zerkleinert wurden. Die nachfolgenden Schritte wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, um so Festelektrolyte zu erhalten.

Wie bei den hergestellten Festelektrolyten üblich, wurden sowohl die Schüttdichte als auch die Biegefestigkeit unter Verwendung des Vier-Punkt-Biegeversuches und der spezifische Widerstand gemessen, wobei die Ergebnisse, wie zu sehen ist, in der Tabelle 1 angegeben sind. In den obigen Beispielen wurde die Schüttdichte des Fest­ elektrolyten unter Verwendung des archimedischen Prinzips, gemäß ASTM C 373-72, bestimmt. Bezüglich des spezifischen Widerstandes der gesinterten Substanz, wurde bei 330°C mit einer vier An­ schlüsse verwendenden Komplex-Impedanzmethode gemessen, bei der ein simuliertes Primärelement, unter Verwendung von NaNO₃-NaNO₂ eutektischen Salzen als Elektroden, verwendet wurde.

Tabelle 1

Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß jede gesinterte erfindungs­ gemäße Substanz, die bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von 1600 bis 1660°C gesintert wurde, ihre bestimmten Charakteristika aufweist, wie z. B., daß die Schüttdichte in einem Bereich von 3,10 -3,25 g/cm³ liegt, die Biegefestigkeit unter Verwendung des Vier- Punkt-Biegetests 160 MPa oder mehr beträgt und der spezifische Widerstand in einem Bereich von 2,7-3,7 Ωcm liegt.

In Fig. 3 ist ein Röntgendiffraktionsspektrum der gesinterten Substanz nach Beispiel 6 gezeigt. Wie in dieser Figur zu erkennen ist, ist dort keine Sekundärphase vorhanden, die auf die Zugabe von WO₃ zurückzuführen sein könnte.

In Fig. 4 ist ein Röntgendiffraktionsspektrum der gesinterten Substanz nach Beispiel 8 gezeigt. Ebenso wird hier die Abwesenheit der Sekundärphase gefunden.

In Fig. 5 ist der spezifische Widerstand gegen die WO₃-Zugabemenge - unter der Bedingung einer bei 1640°C fixierten Sintertempera­ tur - aufgezeichnet. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist der spe­ zifische Widerstand am geringsten, wenn die WO₃-Zugabemenge 0,03 Gew. % beträgt. Eine solche Ionenleitfähigkeit wurde unter Aus­ schluß von Korngrößen, die sich entsprechend auf die Sintertempe­ ratur auswirken und unter der Zugabe von MgO als Stabilisator für die β′′-Aluminiumoxidphase erhalten.

Obwohl der erfindungsgemäße Festelektrolyt vorhin für begrenzte zweckmäßige Verwendungen beschrieben ist, sollte zur Kenntnis ge­ nommen werden, daß dieser für verschiedene Felder ohne Einschrän­ kung verwendet werden kann.

Andere Merkmale, Vorteile und Anwendungsbeispiele der hier offen­ barten Erfindung werden für Fachleute nach Durchlesen der vorher­ gehenden Offenbarungen leicht ersichtlich sein. In dieser Hinsicht können Variationen und Modifikationen dieser Anwendungsbeispiele verwirklicht werden, ohne den in der Erfindung beschriebenen und beanspruchten Erfindungsgedanken und Umfang der Erfindung zu ver­ lassen, obwohl die spezifischen Anwendungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben worden sind.

Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "besteht im wesent­ lichen aus" schließt jede nicht erwähnte Substanz bei einer Kon­ zentration aus, die ausreichend ist, um sich beträchtlich nachtei­ lig auf die wesentlichen Eigenschaften und Charakteristika der definierten Stoffzusammensetzungen auszuwirken, während die Anwe­ senheit von einer oder mehreren nicht erwähnten Substanzen bei Konzentrationen zulässig ist, die nicht ausreichend sind, um sich beträchtlich nachteilig auf besagte wesentliche Eigenschaften und Charakteristika auszuwirken.

Claims (3)

1. Festelektrolyt für Natrium-Schwefel-Sekundärelemente, der eine Verbindung enthält, die im wesentlichen aus 7,0-10 Gew. % Na₂O, 0,5-3,5 Gew. % MgO oder 0,7-1,0 Gew. % Li₂O, 0,01-0,6 Gew. % WO₃ und dem Rest Al₂O₃ besteht.

2. Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolyten für Natrium- Schwefel-Sekundärelemente, wobei Na₂O, MgO oder Li₂O und Al₂O₃ miteinander vermischt, die erhaltene Mischung kalziniert und pulverisiert und die erhaltene Substanz gesintert wird, um den Festelektrolyt zu erhalten, wobei WO₃ beim Mischen oder nach dem Kalzinieren zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Festelektrolyt im we­ sentlichen aus 7,0-10 Gew. % Na₂O, 0,5-3,5 Gew. % MgO oder 0,7-1,0 Gew. % Li₂O, 0,01-0,6 Gew. % WO₃ und dem Rest Al₂O₃ besteht.