[发明专利]超电容式脱盐装置及其制造方法

权利要求书

1.一种电极组件，包括：

经配置吸附带相反电荷的离子的可充电电极，其中该电极包括多孔材 料；及

与所述可充电电极的多孔材料接触的离子交换材料，其中该离子交换 材料与所述可充电电极带有相同的电荷，及其中该离子交换材料可渗透带 相反电荷的离子且至少部分地不可渗透带相同电荷的离子。

2.权利要求1的电极组件，其中所述离子交换材料包括设置在所述可 充电电极表面上的层。

3.权利要求2的电极组件，其中所述层的厚度为0.0001mm至1mm。

4.权利要求2的电极组件，其中所述层的电阻为0.1Ω·cm²至50Ω·cm²。

5.权利要求2的电极组件，其中所述层包含粘结剂和树脂。

6.权利要求5的电极组件，其中所述树脂包括Amberlite IR-120，Dowex 50，Diaion SK-IA，Amberlite IRA-400，Diaion SA-10A，或者其中两种或更 多种的组合。

7.权利要求5的电极组件，其中所述粘结剂包括聚四氟乙烯，聚偏二 氟乙烯，或者它们的任意衍生物。

8.权利要求1的电极组件，其中所述离子交换材料包括粘结剂。

9.权利要求8的电极组件，其中所述粘结剂至少部分地设置在所述可 充电电极内。

10.权利要求1的电极组件，其中所述离子交换材料的量占电极材料总 重的1重量％至70重量％。

11.权利要求1的电极组件，其中所述离子交换材料包含粒径为0.1微 米至10微米的颗粒。

12.权利要求1的电极组件，其中所述组件用于超电容式脱盐装置。

13.权利要求1的电极组件，其中所述装置的电流效率为40％至99％。

14.权利要求1的电极组件，其中在所述装置工作过程中没有电压施加 在所述离子交换材料上。

15.权利要求1的电极组件，其中所述可充电电极为负极并且其中所述 离子交换材料为阳离子交换材料，该阳离子交换材料经配置至少部分地阻 止阴离子从电极的孔隙体积中脱出，并且其中该阳离子交换材料经配置允 许阳离子通过所述离子交换材料。

16.权利要求15的电极组件，其中所述阳离子交换材料包括阴离子型 单体的聚合产物。

17.权利要求16的电极组件，其中所述阴离子型单体包括下述阴离子 化合物：磺酸盐，磷酸盐，羧酸盐，硼酸盐，或者其中两种或更多种的组 合。

18.权利要求15的电极组件，其中所述阳离子交换材料包括非离子型 单体的聚合产物的磺酸盐，磷酸盐，羧酸盐，硼酸盐，或者其中两种或更 多种的组合。

19.权利要求18的电极组件，其中所述非离子型单体包括下述单体： 苯乙烯，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺，乙烯基吡啶，乙烯基吡咯 烷酮，环氧化物，硅氧烷，氨基甲酸酯，或者其中两种或更多种的组合。

20.权利要求1的电极组件，其中所述可充电电极为正极并且其中所述 离子交换材料为阴离子交换材料，该阴离子交换材料经配置至少部分地阻 止阳离子从电极的孔隙体积中脱出，并且其中该阴离子交换材料经配置允 许阴离子通过所述离子交换材料。

21.权利要求20的电极组件，其中所述阴离子交换材料包括阳离子聚 合物。

22.权利要求21的电极组件，其中所述阳离子聚合物包括：伯胺盐、 仲胺盐、叔胺盐或季铵盐，咪唑鎓，胍鎓，吡啶鎓，或者其中两种或更多种 的组合。

23.权利要求20的电极组件，其中所述阴离子交换材料包括具有叔胺 基团的材料的季铵化反应产物。