[發(fā)明專利]氟聚合物薄膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780038443.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN109314276B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C.哈蒙;J.A.阿布斯勒梅;A.奧馬爾德-拉克;J.勒比多;D.奧馬爾德;B.萊斯特雷斯
• 申請（專利權(quán)）人: 索爾維公司;法國國家科學研究中心
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;B32B27/30;B32B27/32;C09D127/16;H01G11/06;H01M10/0568
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林毅斌

本發(fā)明涉及一種用于制造氟聚合物薄膜的方法，涉及由此可獲得的氟聚合物薄膜并且涉及所述氟聚合物薄膜在電化學裝置和光電化學裝置中的用途。

早先申請的交叉引用

本申請要求于2016年6月20日提交的歐洲申請?zhí)?6175250.6的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的將所述申請的全部內(nèi)容通過援引方式并入本申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造氟聚合物薄膜的方法，涉及由此獲得的氟聚合物薄膜并且涉及所述氟聚合物薄膜在電化學裝置和光電化學裝置中的用途。

背景技術(shù)

氟聚合物以及特別地偏二氟乙烯聚合物已成功用于多種多樣的包括電化學應(yīng)用的應(yīng)用中。

特別地，由于氟聚合物的耐化學性和抗熱老化性，它們被用作用于電化學裝置如二次電池中的聚合物膜的原料。

金屬離子二次電池典型地通過組裝正電極、離子傳導膜以及負電極形成。離子傳導膜(常常被稱為“隔膜”)在電池中起著至關(guān)重要的作用，因為它必須提供離子電導率，同時確保在相對電極之間的有效分離。

基本上，可以使用兩種類型的隔膜：多孔隔膜，其中在合適的溶劑中的電解質(zhì)的溶液填充了該隔膜的孔隙度，或無孔隔膜，該無孔隔膜通常是純的固體聚合物電解質(zhì)(即溶解在充當固體溶劑的高分子量聚醚主體(如PEO和PPO)中的電解質(zhì))或凝膠化的聚合物電解質(zhì)體系，該電解質(zhì)體系在聚合物基質(zhì)中結(jié)合了在該聚合物主體基質(zhì)內(nèi)能形成穩(wěn)定的凝膠的增塑劑或溶劑以及電解質(zhì)。

然而，由于當前凝膠化的聚合物電解質(zhì)的機械特性差，該凝膠化的聚合物電解質(zhì)可能不以有效的方式結(jié)合并且保留液體增塑劑/電解質(zhì)溶液，和/或可能不具有電極的有效分離所需的合適的機械特性。因此，它們在電池制造和電池操作兩者中的用途受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

諸位發(fā)明人現(xiàn)已出人意料地發(fā)現(xiàn)，有可能制造基于氟聚合物和電解質(zhì)的離子傳導氟聚合物薄膜，這些氟聚合物薄膜具有改進的機械完整性同時展現(xiàn)出色的離子電導率。

因此，本發(fā)明提供了一種用于制造包含氟聚合物復合物的氟聚合物薄膜的方法，所述方法包括以下步驟：

(i)提供以下項的混合物：

-至少一種氟聚合物[聚合物(F)]，該氟聚合物具有高于1.5dl/g的特性粘度；

-至少一種液體介質(zhì)(LM)，該液體介質(zhì)包含至少一種離子液體(IL)并且含有至少一種電解質(zhì)鹽(ES)和任選地至少一種有機溶劑(S)；

(ii)加工在步驟(i)中獲得的液體混合物，例如通過流延以獲得薄膜；并且

(iii)在高于100℃的溫度下加熱在步驟(ii)中獲得的薄膜以獲得透明的氟聚合物薄膜。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種通過如以上定義的方法可獲得的氟聚合物薄膜。

因此，本發(fā)明進一步涉及一種對于太陽輻射光學透明的氟聚合物薄膜，該氟聚合物薄膜包含氟聚合物復合物，該氟聚合物復合物包含：

-至少一種氟聚合物[聚合物(F)]，該氟聚合物具有高于1.5dl/g的特性粘度；

-至少一種液體介質(zhì)(LM)，該液體介質(zhì)包含至少一種離子液體(IL)并且含有至少一種電解質(zhì)鹽(ES)。

具體實施方式

已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的氟聚合物薄膜是自立式氟聚合物薄膜，其穩(wěn)定地包含并保留在如以上描述的方法期間所結(jié)合的液體介質(zhì)。此氟聚合物薄膜展現(xiàn)了增強的機械完整性和出色的離子電導率，同時有利地對于太陽輻射是光學透明的。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的氟聚合物薄膜有利地經(jīng)受了最終預期用途、特別在電化學和光電化學應(yīng)用中的典型的機械應(yīng)力。