[發(fā)明專利]具有陰離子導(dǎo)電聚合物的可再充電蓄電池

有效

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• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112886135B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·卡耶;W·A·布拉夫;M·N·勒克亞諾瓦;G·E·洛夫內(nèi)斯
• 申請（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號: H01M50/414
• 分類號: H01M50/414;H01M50/44;H01M50/463;H01M10/28
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 黃倩

1.一種蓄電池，包括：

陰極材料；

陽極材料；以及

聚合物材料，所述聚合物材料將所述陰極材料與所述陽極材料分開，

其中所述聚合物材料具有至少約50mS/cm的氫氧根離子電導(dǎo)率，以及至少約10:1的氫氧根離子與至少一種類型的金屬離子的擴散比率，并且其中所述聚合物材料包括用N-甲基哌啶或三甲胺官基團(tuán)官能化的聚乙烯基芐基氯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述聚合物材料具有在約50mS/cm至約200mS/cm范圍內(nèi)的氫氧根離子電導(dǎo)率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中氫氧根離子與所述至少一種類型的金屬離子的所述擴散比率在約10:1至約10,000:1的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述至少一種類型的金屬離子包括鋅離子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述至少一種類型的金屬離子包括錳離子。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述蓄電池在50個充電/放電循環(huán)之后具有小于約10％的容量減小。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述蓄電池在100個充電/放電循環(huán)之后具有小于約10％的容量減小。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述陰極材料包括二氧化錳。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述陽極材料包括鋅。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中所述蓄電池還包含pH為約14至約15的電解質(zhì)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電池，其中所述電解質(zhì)包括含水氫氧化鉀。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電池，其中所述聚合物材料還包括交聯(lián)劑。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的蓄電池，其中所述交聯(lián)劑包括二乙烯基苯、四甲基胍、或4-叔丁基鄰苯二酚中的至少一者。

14.一種制造蓄電池的方法，所述方法包括：

在第一電極和第二電極之間形成聚合物材料層，其中所述聚合物材料使所述第一電極與所述第二電極電絕緣，其中所述聚合物材料具有至少約50mS/cm的氫氧根離子電導(dǎo)率，以及至少約10:1的氫氧根離子與至少一種類型的金屬離子的擴散比率，并且其中所述聚合物材料包括用N-甲基哌啶或三甲胺官基團(tuán)官能化的聚乙烯基芐基氯；以及

使所述第一電極與第一集電器接觸，并且使所述第二電極與第二集電器接觸，其中所述第一集電器和所述第二集電器通過間隔件材料彼此電絕緣。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述方法還包括：

在分隔件上形成所述聚合物材料以形成離子選擇性分隔件；以及

將所述離子選擇性分隔件放置在所述第一電極和所述第二電極之間。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一電極是包含陰極材料的陰極，并且所述第二電極是包含陽極材料的陽極。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述陰極材料包括二氧化錳，并且所述陽極材料包括鋅。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述聚合物材料還包括交聯(lián)劑。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述交聯(lián)劑包括二乙烯基苯、四甲基胍、或4-叔丁基鄰苯二酚中的至少一者。