[發明專利]一種Daramic復合離子傳導膜及制備和應用

有效

• 申請號: 201910962261.4
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN112652784B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 魯文靜;李先鋒;張華民
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/0243
• 分類號: H01M8/0243;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種Daramic復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：所述的Daramic復合離子傳導膜由Daramic膜基底及基底一側或二側表面涂敷的多孔聚合物涂層而成；所述的Daramic復合離子傳導膜是將非水溶性有機高分子樹脂溶于有機溶劑中，涂敷在Daramic膜基底表面上，利用相轉化法制備而成；所述Daramic復合離子傳導膜采用如下步驟制備：

（1）將非水溶性有機高分子樹脂溶解在有機溶劑中，在溫度為10-40℃下充分攪拌1-120 h制成共混溶液；其中非水溶性有機高分子樹脂的質量濃度為1-25%之間；

（2）A、將步驟（1）制備的共混溶液傾倒在Daramic膜基底上，利用刮刀在Daramic基底上刮涂一層共混溶液，然后在20-80 ℃溫度下浸沒于非溶劑異丙醇和/或乙醇之中固化成多孔聚合物涂層；涂層的厚度在1-100 μm之間；在非溶劑中浸沒的時間不少2 h；然后將所得到的膜浸于水中，溫度10-80℃，時間1 h以上，制得在Daramic膜基底一側涂覆多孔聚合物涂層的Daramic復合離子傳導膜；

或B，將步驟（1）制備的共混溶液傾倒在Daramic膜基底上，利用刮刀在Daramic基底上刮涂一層共混溶液，然后在20-80℃溫度下浸沒于非溶劑水中固化成多孔聚合物涂層；涂層的厚度在1-100 μm之間；在水中浸沒的時間不少1h，制得在Daramic膜基底一側涂覆多孔聚合物涂層的Daramic復合離子傳導膜；

或者，（3）、將一側涂覆多孔聚合物涂層的Daramic復合離子傳導膜作為基底，重復上述步驟（1）和（2）的過程，于遠離多孔聚合物涂層的Daramic膜基底的另一側涂覆多孔聚合物涂層，制得在Daramic膜基底兩側涂覆多孔聚合物涂層的Daramic復合離子傳導膜。

2.根據權利要求1所述的復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：

Daramic復合離子傳導膜的基底為Daramic膜，其厚度位于175-1000 um之間，孔隙率為50%-66%，孔徑分布范圍為0.001-500 nm。

3.根據權利要求1或2所述的復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：多孔聚合物涂層的聚合物材料為非水溶性有機高分子樹脂，所述非水可溶性有機高分子樹脂為聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚醚酮類、聚砜、聚丙烯腈和聚四氟乙烯中的一種或二種以上。

4.根據權利要求1或2所述的復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：所述的聚合物涂層具有多孔結構，孔徑在0.001-10 nm之間，孔隙率在40-90%之間，涂層的厚度在1-100 μm之間。

5.根據權利要求1所述的復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：所述有機溶劑為DMAC、NMP、DMF中的一種或兩種以上。

6.根據權利要求1所述的復合離子傳導膜的制備方法，其特征在于：于Daramic膜基底二側涂覆多孔聚合物涂層的過程中，涂覆一側多孔聚合物涂層與涂覆另一側多孔聚合物涂層時，所采用的非水溶性有機高分子樹脂的類型和質量濃度相同或不同，所采用的多孔聚合物涂層的厚度、孔徑和孔隙率相同或不同，所采用的將共混溶液涂敷在基底上的方法相同或不同，所采用的非溶劑相同或不同。

7.一種權利要求1-4任一所述的復合離子傳導膜的制備方法制備的Daramic復合離子傳導膜在液流電池中的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于：液流電池包括鋅/溴液流電池、氫/溴液流電池、鋰/溴液流電池、醌/溴液流電池、鎂/溴液流電池、多硫化鈉/溴液流電池或釩/溴液流電池。