[发明专利]一种Daramic复合离子传导膜及制备和应用有效
申请号: | 201910962261.4 | 申请日: | 2019-10-11 |
公开(公告)号: | CN112652784B | 公开(公告)日: | 2022-05-06 |
发明(设计)人: | 鲁文静;李先锋;张华民 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M8/0243 | 分类号: | H01M8/0243;H01M8/18 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 辽宁省*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 daramic 复合 离子 传导 制备 应用 | ||
1.一种Daramic复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:所述的Daramic复合离子传导膜由Daramic膜基底及基底一侧或二侧表面涂敷的多孔聚合物涂层而成;所述的Daramic复合离子传导膜是将非水溶性有机高分子树脂溶于有机溶剂中,涂敷在Daramic膜基底表面上,利用相转化法制备而成;所述Daramic复合离子传导膜采用如下步骤制备:
(1)将非水溶性有机高分子树脂溶解在有机溶剂中,在温度为10-40℃下充分搅拌1-120 h制成共混溶液;其中非水溶性有机高分子树脂的质量浓度为1-25%之间;
(2)A、将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在Daramic膜基底上,利用刮刀在Daramic基底上刮涂一层共混溶液,然后在20-80 ℃温度下浸没于非溶剂异丙醇和/或乙醇之中固化成多孔聚合物涂层;涂层的厚度在1-100 μm之间;在非溶剂中浸没的时间不少2 h;然后将所得到的膜浸于水中,温度10-80℃,时间1 h以上,制得在Daramic膜基底一侧涂覆多孔聚合物涂层的Daramic复合离子传导膜;
或B,将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在Daramic膜基底上,利用刮刀在Daramic基底上刮涂一层共混溶液,然后在20-80℃温度下浸没于非溶剂水中固化成多孔聚合物涂层;涂层的厚度在1-100 μm之间;在水中浸没的时间不少1h,制得在Daramic膜基底一侧涂覆多孔聚合物涂层的Daramic复合离子传导膜;
或者,(3)、将一侧涂覆多孔聚合物涂层的Daramic复合离子传导膜作为基底,重复上述步骤(1)和(2)的过程,于远离多孔聚合物涂层的Daramic膜基底的另一侧涂覆多孔聚合物涂层,制得在Daramic膜基底两侧涂覆多孔聚合物涂层的Daramic复合离子传导膜。
2.根据权利要求1所述的复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:
Daramic复合离子传导膜的基底为Daramic膜,其厚度位于175-1000 um之间,孔隙率为50%-66%,孔径分布范围为0.001-500 nm。
3.根据权利要求1或2所述的复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:多孔聚合物涂层的聚合物材料为非水溶性有机高分子树脂,所述非水可溶性有机高分子树脂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚醚酮类、聚砜、聚丙烯腈和聚四氟乙烯中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1或2所述的复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:所述的聚合物涂层具有多孔结构,孔径在0.001-10 nm之间,孔隙率在40-90%之间,涂层的厚度在1-100 μm之间。
5.根据权利要求1所述的复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为DMAC、NMP、DMF中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的复合离子传导膜的制备方法,其特征在于:于Daramic膜基底二侧涂覆多孔聚合物涂层的过程中,涂覆一侧多孔聚合物涂层与涂覆另一侧多孔聚合物涂层时,所采用的非水溶性有机高分子树脂的类型和质量浓度相同或不同,所采用的多孔聚合物涂层的厚度、孔径和孔隙率相同或不同,所采用的将共混溶液涂敷在基底上的方法相同或不同,所采用的非溶剂相同或不同。
7.一种权利要求1-4任一所述的复合离子传导膜的制备方法制备的Daramic复合离子传导膜在液流电池中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:液流电池包括锌/溴液流电池、氢/溴液流电池、锂/溴液流电池、醌/溴液流电池、镁/溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池或钒/溴液流电池。
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