独立式离子选择性复合膜制造技术

技术编号:38469905 阅读:29 留言:0更新日期:2023-08-11 14:46
本披露涉及独立式复合膜,其包括覆盖聚烯烃基材的至少一个表面并且部分渗透到聚烯烃基材的孔结构中的离子选择性聚合物涂层。虽然这些复合膜没有连接每个主表面的开放的、互连的孔,但离子传输可以通过可用孔的润湿和离子选择性聚合物涂层的溶胀伴随着离子从一个膜表面迁移到相反的表面来进行。此类复合膜可用于分隔液流电池中的阳极电解液和阴极电解液。于分隔液流电池中的阳极电解液和阴极电解液。于分隔液流电池中的阳极电解液和阴极电解液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】独立式离子选择性复合膜
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2020年12月14日提交的名称为ASYMMETRIC,FREE

STANDING,ION

SELECTIVE COMPOSITE MEMBRANE[不对称的独立式离子选择性复合膜]的美国临时申请号63/125,361的优先权,该申请通过引用以其全文并入本文。
[0003]版权声明
[0004]2021Amtek Research International LLC。这份专利文献的披露的一部分含有受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人如在专利与商标局的专利资料档或记录中呈现地对本专利文献或本专利披露的拓制,但是在其他情况下保留所有版权权利。37CFR
§
1.71(d)。


[0005]本披露涉及独立式复合膜,其包括覆盖聚烯烃基材的至少一个表面并且部分渗透到聚烯烃基材的孔结构中的离子选择性聚合物涂层。虽然这些复合膜没有连接每个主表面的开放的、互连的孔,但离子传输仍然可以通过可用孔的润湿和离子选择性聚合物涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合膜,其包括:包含聚烯烃和亲水性填料的独立式微孔聚烯烃基材,该微孔聚烯烃基材具有从第一主表面延伸至第二主表面的40%

75%的孔隙率,其中该亲水性填料分布在整个该基材中,并且其中亲水性填料的体积分数除以聚烯烃的体积分数大于0.75,从而使该基材可润湿,并且其中该第一和第二主表面中的至少一个包括离子选择性聚合物的无孔涂层,其中该涂层是交联的。2.如权利要求1所述的复合膜,其中,至少一个主表面包括开孔,水性电解质可容易地渗透这些开孔到该基材的孔隙中。3.如权利要求1所述的复合膜,其中,两个主表面都涂覆有该离子选择性聚合物。4.如权利要求1

3中任一项所述的复合膜,其中,该离子选择性聚合物对阴离子或阳离子具有选择性。5.如权利要求4所述的复合膜,其中,该离子选择性聚合物对阳离子具有选择性。6.如权利要求5所述的复合膜,其中,阳离子通过该复合膜的扩散速率小于0.1mol/hr/m2。7.如权利要求6所述的复合膜,其中,该复合膜的电阻率小于250Ω

cm。8.如权利要求1

7中任一项所述的复合膜,其中,该离子选择性聚合物的涂层进一步包含纳米颗粒填料。9.如权利要求1

8中任一项所述的复合膜,其中,该微孔聚烯烃基材进一步包含表面活性剂。10.如权利要求1

9中任一项所述的复合膜,其中,该微孔聚烯烃基材包含少于3%的残留工艺油。11.如权利要求1

10中任一项所述的复合膜,其中,该微孔聚烯烃基材具有100微米至350微米的厚度。12.如权利要求1

11中任一项所述的复合膜,其中,该离子选择性聚合物的涂层具有1微米至25微米、或1微米至10微米的厚度。13.如权利要求1

12中任一项所述的复合膜,其中,该涂层经由辐射、自由基或化学交联进行交联。14.如权利要求13所述的复合膜,其中,该涂层用交联剂经由化学交联进行交联,其中该交联剂包括多官能氮杂环丙烷、多官能异氰酸酯、环氧化物、胺、酚或酸酐。15.如权利要求1

14中任一项所述的复合膜,其中,该微孔聚烯烃基材包含超高分子量聚乙烯并且为该复合膜提供扩展的机械强度。16.一种液流电池,其包括:复合膜,该复合膜包括:包含聚烯烃和亲水性填料的独立式微孔聚烯烃基材,该微孔聚烯烃基材具有从第一主表面延伸至第二主表面的40%

75%的孔隙率,其中该亲水性填料分布在整个该基材中,并且其中亲水性填料的体积分数除以聚烯烃的体积分数大于0.75,从而使该基材可润湿,并且其中该第一和第二主表面中的至少一个包括离子选择性聚合物的无孔涂层,其中该涂
层是交联的。17.如权利要求16所述的液流电池,其中,至少一个主表面包括开孔,水性电解质可容易地渗透这些开孔到该基材的孔隙中。18.如权利要求16所述的液流电池,其中,两个主表面都涂覆有该离子选择性聚合物。19.如权利要求16

18中任一项所述的液流电池,其中,该离子选择性聚合物对阴离子或阳离子具有选择性。20.如权利要求19所述的液流电池,其中,该离子选择性聚合物对阳离子具有选择性。21.如权利要求20所述的液流电池,其中,阳离子通过该复合膜的扩散速率小于0.1mol/hr/m2。22.如权利要求21所述的液流电池,其中,该复合膜的电阻率小于250...

【专利技术属性】
技术研发人员:D
申请(专利权)人:阿姆泰克研究国际公司
类型:发明
国别省市:

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