[發明專利]離子透過膜

在審

• 申請號: 202010964194.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112516816A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 名木野俊文;內海省吾
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: B01D71/32
• 分類號: B01D71/32;B01D69/02;B01D71/02;C22B7/00;C22B26/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

本發明涉及一種離子透過膜，其包含離子傳導體粒子和纖維基材，離子傳導體粒子具有埋入到纖維基材內部的部分和在纖維基材表面露出的部分，上述離子透過膜的厚度方向上，從上表面到下表面，上述露出的部分是連續的。

技術領域

本發明涉及離子透過膜。

背景技術

稀有金屬對于手機、智能電話、家電品和汽車部件等為數眾多的高科技設備而言是必不可少的，但難以確保穩定的資源，因此稀有金屬回收技術備受矚目。另外，對迄今為止產業廢棄的廢液施加處理工序，由此不廢棄而再利用的技術也受到重視。在稀有金屬回收技術和廢液的再利用技術中，主流的是使用離子交換樹脂或吸附劑的技術，但近年來，為了構筑循環型社會，作為考慮了環境的回收/再利用工藝，使用各種功能膜的分離技術的活用被認為是有效的。

特別是，近年來，作為鋰離子電池的原材料，鋰(Li)在產業上的重要性正在提升。特別是在電動汽車(EV)用途中開始采用Li離子電池，作為其原材料需要大量的Li。該Li能夠從礦石或水分蒸發量多的干燥的地域的鹽湖等中采集，但也已知在海水中含有非常多的Li，已知地球上的全部海水中所包含的Li的總量遠遠多于地上埋藏量。另外，與其它稀有金屬同樣地，出于確保穩定的資源的目的，從產業廢棄的Li離子電池中回收Li的研究也在推進。

然而，Li在每1升海水中僅包含約0.2mg。另外，產業廢棄的Li離子電池中，除Li以外，還包含較多的鎳(Ni)或鈷(Co)等的化合物。因此，可認為Li是難以從海水、Li離子電池中高效回收的金屬材料。

在這樣的背景下，專利文獻1中使用使Li選擇性透過的選擇透過膜，嘗試從包含Li離子的原液中高效地僅回收Li。專利文獻1中公開了使Li選擇性透過的選擇透過膜是包含Li的無機化合物的燒結體，其中，將燒結體的大小為5cm見方左右的燒結體在面內方向接合而一體化，從而實質上成為大面積。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2015/020121

專利文獻1中燒結體的硬度高，但是非常脆(容易發生脆性破壞)，因此在高速處理大量原液的情況下，有當施加高的壓力時會破裂的問題。另外，在上述接合部同樣有當施加高的壓力時接合會脫開的問題。

發明內容

本發明是解決上述問題的發明，目的在于提供具有使大量原液的高速處理成為可能的高耐久性的離子透過膜。

本發明的一個方式的離子透過膜是包含離子傳導體粒子和纖維基材的離子透過膜，

上述離子傳導體粒子具有埋入到上述纖維基材內部的部分和在上述纖維基材表面露出的部分，

上述離子透過膜的厚度方向上，從上表面到下表面，上述露出的部分是連續的。

附圖說明

圖1A是本發明的實施方式的離子透過膜的示意圖。

圖1B是圖1A中用虛線圍住的X部分的放大圖。

圖1C是圖1B所示的IC-IC線截面圖。

圖1D是圖1A中用點線圍住的Y部分(截面部分)的放大圖。

圖2是本發明的實施方式的離子透過膜的表面的掃描電子顯微鏡照片。

圖3A是本發明的實施方式的離子透過膜中纖維基材的平均纖維直徑比離子傳導體粒子的平均粒徑的同等略小的情況下將1根纖維放大的示意圖。

圖3B是圖3A所示的纖維的IIIB-IIIB線截面圖。

圖3C是本發明的實施方式的離子透過膜中纖維基材的平均纖維直徑比離子傳導體粒子的平均粒徑大的情況下將1根纖維放大的示意圖。