固体离子传导性聚合物材料及其应用制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景电池在现代社会中已经变得越来越重要，给众多便携式电子装置供电，以及作为新的绿色技术中的关键部件。由于这些新技术，可以不再依赖于有助于产生副产物温室气体的当前能源，例如煤炭、石油产品和天然气。此外，在固定和移动应用中能够储存能量对于新能源的成功是至关重要的，并且很可能会大幅增加对所有尺寸的先进电池的需求。特别是对于电池的大型应用，较低的电池基本成本对于这些应用的引进和全面成功是关键的。然而，常规电池具有局限性。例如，锂离子与其他电池通常使用液体电解质，其对人体与环境有害，并且可能发生火灾或爆炸。液体电解质电池被气密密封在钢或其他牢固的包装材料内，这增加了包装电池的重量和体积。常规液体电解质在电极/电解质界面遭受固体界面层的积聚，其导致电池的最终失效。由于电池内的化学反应达到完成，并且由于腐蚀和枝晶形成限制再充电能力，常规锂离子电池还表现出缓慢的充电时间以及有限的再充电次数。液体电解质还限制了最大能量密度，其在约4.2伏时开始损坏，而新工业应用常常需要4.8伏以及更高的电压。常规锂离子电池要求允许离子流而阻隔电子流的液体电解质隔膜、减轻在壳体内压力的通风口以及此外的最小化潜在危险的过电流与过温度的安全电路。至于依赖于OH-离子输送而导电的碱性电池，电解质在某一点变得离子(例如，Zn/MnO2电池放电期间的锌酸根离子)饱和，并且最终阳极耗尽水。在可再充电碱性电池中，反应在充电期间是相反的。然而，使电解质饱和的同种离子的形成可能会阻碍放电。阴极反应导致OH-离子的释放。然而，可溶性低价物质的形成(例如，Zn/MnO2电池放电过程中的Mn物质)可以对活性材...
【技术保护点】
电池，其包括：阳极；阴极；并且其中阳极与阴极至少之一包含固体离子传导性聚合物材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.03 US 61/911,0491.电池，其包括：阳极；阴极；并且其中阳极与阴极至少之一包含固体离子传导性聚合物材料。2.权利要求1的方法，其中所述电池是可再充电的。3.权利要求1的方法，其中所述电池是原电池。4.权利要求1的电池，其还包含电解质，其中所述电解质包含固体离子传导性聚合物材料。5.权利要求1的电池，其还包含电解质，其中所述电解质是碱性的。6.权利要求1的电池，其中所述固体离子传导性聚合物可以传导多个OH-离子，并且在20℃-26℃范围内的温度下具有大于10-11cm2/sec的OH-扩散率。7.权利要求1的电池，其中所述固体离子传导性聚合物材料由反应物产物形成，所述反应物产物包含基础聚合物、电子受体以及包括离子源的化合物。8.权利要求1的电池，其中所述阴极包含固体离子传导性聚合物材料。9.权利要求1的电池，其中所述阳极包含固体离子传导性聚合物材料。10.权利要求1的电池，其中阴极包含选自以下的活性材料：高铁酸盐、氧化铁、氧化亚铜、碘酸盐、氧化铜、氧化汞、氧化高钴、氧化锰、二氧化铅、氧化银、氧、羟基氧化镍、二氧化镍、过氧化银、高锰酸盐、溴酸盐、银钒、一氟化碳、二硫化铁、碘、氧化钒、硫化铜、硫或碳以及它们的组合。11.权利要求1的电池，其中所述阳极包含选自锂、镁、铝、锌、铬、铁、镍、锡、铅、氢、铜、银、钯、汞、铂或金，以及它们的组合的活性材料。12.权利要求11的电池，其中所述活性材料被合金化。13.权利要求1的电池，其中所述阴极包含选自二氧化锰、氧以及它们的组合的活性材料。14.权利要求1的电池，其中所述阳极包含锌。15.权利要求1的电池，其中所述阴极包括二氧化锰，并且其中所述阳极包含锌。16.权利要求13的电池，其中二氧化锰的形式选自：β-MnO2(软锰矿)、斜方锰矿、γ-MnO2、ε-MnO2，λ-MnO2、电解二氧化锰(EMD)和化学二氧化锰(CMD)，以及前述形式的组合。17.权利要求1的电池，其中至少阳极和阴极之一包含活性材料颗粒，并且其中所述固体离子传导性聚合物材料封装至少一种活性材料颗粒。18.权利要求1的电池，其中至少阳极和阴极之一包含导电添加剂。19.权利要求1的电池，其中至少阳极和阴极之一包含功能性添加剂。20.权利要求18的电池，其中所述导电添加剂选自碳黑、天然石墨、合成石墨、石墨烯、导电聚合物、金属颗粒以及前述组分中的至少两种的组合。21.权利要求19的电池，其中所述功能性添加剂选自铋、ZnO、Mg...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·齐莫尔曼，A·B·加夫里洛夫，
申请(专利权)人：离子材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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