[發(fā)明專利]一種帶負電荷的多孔離子傳導膜在堿性鋅基電池中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810149616.3
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN110165308B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 袁治章;李先鋒;張華民;胡靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M10/24
• 分類號: H01M10/24
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種帶負電荷的多孔離子傳導膜在堿性鋅基電池中的應用，其特征在于：所述多孔離子傳導膜由至少一種不帶電荷的高分子樹脂與至少一種帶負電荷的高分子樹脂，通過相轉換法制備得到；所述帶負電荷的多孔離子傳導膜的孔徑尺寸為0.2～80nm，孔隙率為30～80％。

2.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于：所述不帶電荷的高分子樹脂為聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚醚酮類、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯；所述帶負電荷的高分子樹脂為磺化樹脂和/或羧酸化樹脂。

3.根據(jù)權利要求2所述的應用，其特征在于：所述磺化樹脂和/或羧酸化樹脂為磺化(羧酸)聚砜、磺化(羧酸)聚酰亞胺、磺化(羧酸)聚醚酮類、磺化(羧酸)聚苯并咪唑或全氟磺酸樹脂。

4.根據(jù)權利要求2所述的應用，其特征在于：所述磺化樹脂的磺化度為0.3～0.95。

5.根據(jù)權利要求4所述的應用，其特征在于：所述磺化樹脂的磺化度為0.75～0.9。

6.根據(jù)權利要求2所述的應用，其特征在于：所述羧酸化樹脂的羧酸化程度為0.3～0.9。

7.根據(jù)權利要求6所述的應用，其特征在于：所述羧酸化樹脂的羧酸化程度為0.7～0.9。

8.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于：所述帶負電荷的高分子樹脂與不帶電荷的高分子樹脂的質量比為0.85-0.05。

9.根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于：所述帶負電荷的高分子樹脂與不帶電荷的高分子樹脂的質量比為0.5-0.1。

10.根據(jù)權利要求1-9任意一項所述的應用，其特征在于：所述多孔離子傳導膜采用以下方法制備：

(1)將不帶電荷的高分子樹脂與帶負電荷的高分子樹脂于5-80℃下溶解于溶劑中，得到濃度為10-40wt.％的共混溶液；

(2)將所述共混溶液傾倒在無紡布基底或平板上，在0-40％的濕度條件下?lián)]發(fā)溶劑0-15分鐘，然后將其整體浸入高分子樹脂的不良溶劑中5-900s，在0-80℃下制備成多孔離子傳導膜；

或者將所述共混溶液傾倒在無紡布基底或平板上，在0-40％的濕度條件下?lián)]發(fā)溶劑0-10分鐘，然后將其整體轉移至溫度為25-90℃、濕度為50％-100％的恒溫恒濕箱中固化成膜，得到多孔離子傳導膜。

11.根據(jù)權利要求10所述的應用，其特征在于：

所述步驟(1)中的溶劑為DMSO、DMAC、NMP、DMF中的至少一種；

所述步驟(2)中的不良溶劑為水、乙醇、異丙醇、丙酮、環(huán)己烷中的至少一種。

12.堿性鋅基電池，其特征在于，以權利要求1-11任意一項所述的帶負電荷的多孔離子傳導膜作為隔膜。

13.根據(jù)權利要求12所述的堿性鋅基電池，其特征在于，所述的堿性鋅基電池包括鋅鐵電池、鋅鎳電池、鋅錳電池、鋅銀電池。