[發明專利]一種多孔聚醚醚酮電解質膜的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201811495241.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109283765B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李垚;李曉白;趙九蓬;張雷鵬;王博;徐高平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G02F1/1516
• 分類號: G02F1/1516;G02F1/15
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種多孔聚醚醚酮電解質膜的制備方法及應用，它涉及一種電解質膜的制備方法及應用。本發明的目的是要解決使用現有電解質制備的電致變發射率器件存在變色響應速率慢、發射率調節幅度低和循環穩定性差的問題。方法：一、制備PEEK多孔膜；二、吸附電解液，得到多孔聚醚醚酮電解質膜。多孔聚醚醚酮電解質膜作為電致變發射率器件的電解質使用。以本發明制備的多孔聚醚醚酮電解質膜作為電解質制備的聚苯胺電致變發射率器件在2.5～25μm紅外波段內的發射率調節幅度為0.3～0.5。本發明可獲得一種多孔聚醚醚酮電解質膜。

技術領域

本發明涉及一種電解質膜的制備方法及應用。

背景技術

基于電致變色原理的可變紅外發射率器件在航天器智能熱控制系統和自適應紅外隱身等領域具有廣闊的應用前景。但是目前，電致變發射率器件在實際應用中仍然存在器件變色速率較慢、發射率調節幅度不高、循環穩定性較差和對極端苛刻的使用環境的耐受性差等亟待解決的問題。在電致變發射率器件中，電解質層介于電致變色層和離子存儲層之間，為電致變色反應提供所必需的離子傳輸通道，是器件的重要組成部分，其性能的好壞直接影響器件的響應速率、發射率調節幅度、循環穩定性及使用壽命。

目前對于電致變色發射率器件用電解質的研究相對匱乏，傳統液態電解質雖然具有高的離子電導率，能夠為器件提供良好的響應速率，但因其難封裝、化學穩定性和抗惡劣環境能力差等缺點，限制了其在實際應用中。而固態電解質的離子電導率太低、耐沖擊性和加工性能差，使其不能滿足器件的性能需要。因此，使用現有電解質制備的電致變色發射率器件存在變色響應速率慢(變色響應速率約為20秒～60秒)、發射率調節幅度低(發射率調節幅度約為0.1～0.3)和循環穩定性差的缺點。綜上，開發新型高性能電解質已成為電致變發射率器件領域迫切需要解決的關鍵性問題。

發明內容

本發明的目的是要解決使用現有電解質制備的電致變色發射率器件存在變色響應速率慢、發射率調節幅度低和循環穩定性差的問題，而提供一種多孔聚醚醚酮電解質膜的制備方法及應用。

一種多孔聚醚醚酮電解質膜的制備方法，是按以下步驟完成的：

一、制備PEEK多孔膜：

①、將PEEK粉末溶解到有機溶劑中，得到PEEK溶液；

步驟一①中所述的PEEK粉末的質量與有機溶劑的體積比為1g:(8mL～15mL)；

步驟一①中所述的有機溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜；

②、將步驟一①中得到的PEEK溶液刮涂在平整潔凈的玻璃板上，再將玻璃板浸入到凝固浴中，聚合物薄膜從玻璃板上脫落，形成白色的自支撐膜；使用蒸餾水清洗白色的自支撐膜3次～5次，再將蒸餾水清洗后的白色的自支撐膜在溫度為60℃～80℃下干燥12h～24h，得到PEEK多孔膜；

步驟一②中所述的凝固浴為水、水與N,N-二甲基乙酰胺的混合液、水與N,N-二甲基甲酰胺的混合液或水與二甲基亞砜的混合溶液；

二、吸附電解液：

將PEEK多孔膜浸入到溫度為20℃～100℃的電解液中12h～72h，得到電解液吸附的PEEK多孔膜；使用濾紙將電解液吸附的PEEK多孔膜擦干，得到多孔聚醚醚酮電解質膜；

步驟二中所述的電解液為鋰鹽的碳酸酯溶液、離子液體、鋰鹽與離子液體的混合溶液或質量分數為85％的磷酸與離子液體的混合溶液。

多孔聚醚醚酮電解質膜作為電致變發射率器件的電解質使用。

本發明的原理及優點：

一、本發明首先采用PEEK粉末制備PEEK多孔膜，所制備的PEEK多孔膜具有優異的熱穩定性和耐輻照性；將PEEK多孔膜作為基體，再將電解液負載到PEEK多孔膜上，得到多孔聚醚醚酮電解質膜，電解液的負載量為100wt％～500wt％；