[發(fā)明專利]電活性致動器、包括其的機械裝置以及聚合物電解質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710666808.7
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107732002B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樸文禎;金溫努莉
• 申請（專利權(quán)）人: 浦項工科大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團
• 主分類號: H01L41/09
• 分類號: H01L41/09;H01L41/193
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;尹淑梅

1.一種電活性致動器，所述電活性致動器包括：

聚合物電解質(zhì)和電極，所述電極被構(gòu)造為向聚合物電解質(zhì)施加電場，其中，聚合物電解質(zhì)包括包含導(dǎo)電嵌段和非導(dǎo)電嵌段的自組裝嵌段共聚物、與自組裝嵌段共聚物形成單一離子導(dǎo)體的化合物以及兩性離子，

其中，自組裝嵌段共聚物包括至少一部分被磺化的苯乙烯嵌段作為導(dǎo)電嵌段，

其中，與自組裝嵌段共聚物形成單一離子導(dǎo)體的化合物包括咪唑化合物，

其中，兩性離子包括磺酸基作為陰離子成分，

其中，聚合物電解質(zhì)具有大于10的介電常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，自組裝嵌段共聚物具有層狀結(jié)構(gòu)、六方柱狀結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或它們的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，自組裝嵌段共聚物包括磺化苯乙烯嵌段作為導(dǎo)電嵌段，基于苯乙烯嵌段的結(jié)構(gòu)單元的總摩爾數(shù)，磺化的程度為大于或等于10mol％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，自組裝嵌段共聚物包括包含亞烷基重復(fù)單元的嵌段作為非導(dǎo)電嵌段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，自組裝嵌段共聚物的每個導(dǎo)電嵌段具有10kg/mol至100kg/mol的重均分子量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，與自組裝嵌段共聚物形成單一離子導(dǎo)體的化合物包括由化學(xué)式1表示的化合物、由化學(xué)式2表示的化合物或它們的組合：

化學(xué)式1

化學(xué)式2

其中，在化學(xué)式1和化學(xué)式2中，

R¹和R²獨立地為氫或者C1至C30直鏈或支鏈烷基。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，兩性離子由化學(xué)式3表示：

化學(xué)式3

其中，在化學(xué)式3中，

R³由化學(xué)式3-1至式3-4中的任意一個表示，

化學(xué)式3-1

化學(xué)式3-2

化學(xué)式3-3

化學(xué)式3-4

其中，在化學(xué)式3-1至式3-4中，

R⁴至R⁹獨立地為取代或未取代的C1至C10烷基，

L¹為C1至C30亞烷基、包括至少一個雙鍵的C2至C30亞烯基或者包括至少一個三鍵的C2至C30亞炔基，

X為SO₃^-。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，兩性離子為由化學(xué)式4至化學(xué)式6表示的至少一種：

化學(xué)式4

化學(xué)式5

化學(xué)式6

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，在聚合物電解質(zhì)中以1:3至3:1的摩爾比包括與自組裝嵌段共聚物形成單一離子導(dǎo)體的化合物和兩性離子。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，聚合物電解質(zhì)具有聚合物薄膜的形式。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電活性致動器，其中，被構(gòu)造為將電場施加到聚合物電解質(zhì)的電極是單壁碳納米管電極、多壁碳納米管電極、PEDOT:PSS導(dǎo)電聚合物電極、金屬電極或它們的組合。

12.一種機械裝置，所述機械裝置包括權(quán)利要求1所述的電活性致動器。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機械裝置，其中，所述機械裝置是傳感器或人造肌肉。