[发明专利]隔板、包括隔板的电化学电池、制备隔板的方法、和无纺物

权利要求书

1.隔板，包括

具有60MPa或更大的拉伸强度的多孔膜，所述多孔膜包括包含羧基基团的纤维素纳米纤维。

2.如权利要求1所述的隔板，其中所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维以0.02mmol/g或更大的量包含羧基基团。

3.如权利要求1所述的隔板，其中所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维的平均直径为45nm或更小。

4.如权利要求1所述的隔板，其中在所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维的直径分布图中的半宽度(FWHM)为50nm或更小。

5.如权利要求1所述的隔板，其中所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维包含结合到所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维中的吡喃糖环的碳原子的式1或式2的基团：

式1

-R₁-O-R₂-COOM

式2

-O-R₂-COOM

其中R₁和R₂各自独立地为取代或未取代的C1-C10亚烷基，且M为氢或碱金属。

6.如权利要求1所述的隔板，其中所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维包括微生物纤维素。

7.如权利要求6所述的隔板，其中所述包含羧基基团的微生物纤维素在IR光谱中具有在1572cm^-1附近的吸收峰。

8.如权利要求1所述的隔板，其中所述多孔膜进一步包括木质纤维素纳米纤维。

9.如权利要求1所述的隔板，其中所述多孔膜具有1000MPa或更大的拉伸模量。

10.如权利要求1所述的隔板，其中多孔膜具有10％-90％的孔隙率。

11.如权利要求1所述的隔板，其中所述多孔膜具有3000秒/100cc或更小的透气度。

12.如权利要求1所述的隔板，其中所述多孔膜具有60°或更小的在20℃下与水的接触角。

13.如权利要求1所述的隔板，其中在将所述多孔膜在150℃下放置30分钟之后所述多孔膜的热收缩率为5％或更低。

14.如权利要求1所述的隔板，其中所述多孔膜进一步包括选自交联剂和粘合剂的至少一种。

15.包括如权利要求1-14任一项所述的隔板的电化学电池。

16.制备如权利要求1-14任一项所述的隔板的方法，所述方法包括：

将包括水溶性聚合物和细菌的第一组合物发酵以产生包括包含羧基基团的纤维素纳米纤维的第二组合物；

将所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维从所述第二组合物分离；和

由所分离的包含羧基基团的纤维素纳米纤维制备多孔膜。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述细菌为驹形杆菌，和将所述第一组合物在28℃-31.5℃的温度下发酵。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述水溶性聚合物包括羧甲基纤维素(CMC)、藻酸盐、黄原胶、瓜尔胶、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、或其组合。

19.如权利要求16所述的方法，其中将所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维从所述第二组合物分离包括

在除去或没有除去细菌和培养基的情况下，均化所述第二组合物，以制备包括所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维的第三组合物；和

将所述包含羧基基团的纤维素纳米纤维从所述第三组合物分离。

20.如权利要求16所述的方法，其中由所分离的包含羧基基团的纤维素纳米纤维制备所述多孔膜包括

制备包括所分离的包含羧基基团的纤维素纳米纤维和成孔剂的第四组合物；和

从所述第四组合物除去所述成孔剂以制备所述多孔膜。