【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ldh隔离件及其制造方法、以及锌二次电池。
技术介绍
1、已知在镍锌二次电池、空气锌二次电池等锌二次电池中，充电时金属锌从负极以枝晶状析出，贯穿无纺布等隔离件的空隙而到达正极，其结果引起短路。这样的由锌枝晶引起的短路会导致反复充放电寿命的缩短。
2、为了应对上述问题，提出了具备在使氢氧根离子选择性地透过的同时阻止锌枝晶的贯穿的层状双氢氧化物(ldh)隔离件的电池。例如，在专利文献1(国际公开第2013/118561号)中公开了在镍锌二次电池中将ldh隔离件设置在正极与负极之间。另外，在专利文献2(国际公开第2016/076047号)中公开了具备嵌合或接合于树脂制外框的ldh隔离件的隔离件结构体，公开了ldh隔离件具备具有不透气性和/或不透水性的程度的高致密性。另外，在该文献中还公开了ldh隔离件可以与多孔基材复合化。此外，在专利文献3(国际公开第2016/067884号)中公开了用于在多孔基材的表面形成ldh致密膜而得到复合材料的各种方法。该方法包括如下工序：使能够提供ldh的晶体生长起点的起点物质均匀地附着于多孔基材，在原料水溶液中对多孔基材实施水热处理，在多孔基材的表面形成ldh致密膜。还提出了通过对经过水热处理而制作的ldh/多孔基材的复合材料进行辊压而实现了进一步的致密化的ldh隔离件。例如，在专利文献4(国际公开第2019/124270号)中公开了一种ldh隔离件，其包含高分子多孔基材和填充于该多孔基材的ldh，波长1000nm处的线性透射率为1％以上。
3、另外，虽然不能称为ld
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：国际公开第2013/118561号
7、专利文献2：国际公开第2016/076047号
8、专利文献3：国际公开第2016/067884号
9、专利文献4：国际公开第2019/124270号
10、专利文献5：国际公开第2020/255856号
技术实现思路
1、在使用专利文献1～5中公开的ldh隔离件来构成镍锌电池等锌二次电池的情况下，能够在某种程度上防止由锌枝晶引起的短路等问题。然而，期望进一步改善循环特性(尤其是反复进行充放电循环时的枝晶短路防止特性)。
2、本专利技术人等此次得到了如下见解：在具备多孔基材和设置于其表面的表层的ldh隔离件中，通过使其具有1.0ms/cm以上的离子传导率、且使表层与多孔基材的密合力(日语：密着力)为5.0mn以上，能够进一步提高具备其的电池的循环特性。
3、因此，本专利技术的目的在于：提供一种能够进一步提高电池的循环特性的ldh隔离件。
4、根据本专利技术，提供以下的方式。
5、[方式1]
6、一种ldh隔离件，其具备：
7、多孔基材；以及
8、设置于所述多孔基材的至少一个表面、且包含氢氧根离子传导层状化合物的表层，
9、所述氢氧根离子传导层状化合物为层状双氢氧化物(ldh)和/或类层状双氢氧化物(ldh)化合物，
10、所述ldh隔离件具有1.0ms/cm以上的离子传导率，且所述表层与所述多孔基材的密合力为5.0mn以上，
11、所述密合力是依据jis r3255-1997，在划痕速度10μm/s、金刚石制压头的前端曲率半径25μm、加载速度30mn/min、激发振幅50μm和激发频率45hz的条件下，通过对所述ldh隔离件的包含所述表层的表面进行微划痕试验而测定的临界载荷值。
12、[方式2]
13、根据方式1所述的ldh隔离件，其中，在所述多孔基材的孔中填充有所述氢氧根离子传导层状化合物。
14、[方式3]
15、根据方式1或2所述的ldh隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为类ldh化合物，所述类ldh化合物包含(i)mg以及(ii)选自由ti、y和al组成的组中的至少包含ti的1种以上的元素。
16、[方式4]
17、根据方式1或2所述的ldh隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为ldh，所述ldh由包含mg、al和oh基的多个氢氧化物基本层、以及介于所述多个氢氧化物基本层之间的由阴离子和h2o构成的中间层构成。
18、[方式5]
19、根据方式4所述的ldh隔离件，其中，所述多个氢氧化物基本层还包含ti。
20、[方式6]
21、根据方式1～5中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述表层的厚度为0.01～10μm。
22、[方式7]
23、根据方式1～6中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述ldh隔离件的厚度为3μm～80μm。
24、[方式8]
25、根据方式1～7中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述多孔基材由高分子材料构成。
26、[方式9]
27、根据方案1～8中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述ldh隔离件的每单位面积的he透过率为10cm/min·atm以下。
28、[方式10]
29、根据方式1～9中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述ldh隔离件是在该ldh隔离件的厚度方向上被压制而成的。
30、[方式11]
31、根据方式1～10中任一项所述的ldh隔离件，其中，所述表层不包含粘结剂树脂。
32、[方式12]
33、一种ldh隔离件的制造方法，其包括以下工序：
34、将多孔基材的至少一个表面用粘结剂树脂被覆；以及
35、在包含氢氧根离子传导层状化合物的构成元素的原料水溶液中，对用所述粘结剂树脂被覆的所述多孔基材实施水热处理，在所述多孔基材的包含所述粘结剂树脂的表面形成包含所述氢氧根离子传导层状化合物的表层，
36、所述氢氧根离子传导层状化合物为层状双氢氧化物(ldh)和/或类层状双氢氧化物(ldh)化合物。
37、[方式13]
38、根据方式12所述的ldh隔离件的制造方法，其中，对所述多孔基材用所述粘结剂树脂进行的被覆包括：将溶解有所述粘结剂树脂的溶液涂布于所述多孔基材的表面。
39、[方式14]本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LDH隔离件，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的LDH隔离件，其中，在所述多孔基材的孔中填充有所述氢氧根离子传导层状化合物。
3.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为类LDH化合物，所述类LDH化合物包含(i)Mg以及(ii)选自由Ti、Y和Al组成的组中的至少包含Ti的1种以上的元素。
4.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为LDH，所述LDH由包含Mg、Al和OH基的多个氢氧化物基本层、以及介于所述多个氢氧化物基本层间的由阴离子和H2O构成的中间层构成。
5.根据权利要求4所述的LDH隔离件，其中，所述多个氢氧化物基本层还包含Ti。
6.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述表层的厚度为0.01～10μm。
7.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述LDH隔离件的厚度为3μm～80μm。
8.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述多孔基材由高分子材料构成。
9
10.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述LDH隔离件是在该LDH隔离件的厚度方向上被压制而成的。
11.根据权利要求1或2所述的LDH隔离件，其中，所述表层不包含粘结剂树脂。
12.一种LDH隔离件的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
13.根据权利要求12所述的LDH隔离件的制造方法，其中，对所述多孔基材用所述粘结剂树脂进行的被覆包括：将溶解有所述粘结剂树脂的溶液涂布于所述多孔基材的表面。
14.一种锌二次电池，其特征在于，具备权利要求1或2所述的LDH隔离件。
15.一种固体碱型燃料电池，其特征在于，具备权利要求1或2所述的LDH隔离件。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种ldh隔离件，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的ldh隔离件，其中，在所述多孔基材的孔中填充有所述氢氧根离子传导层状化合物。
3.根据权利要求1或2所述的ldh隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为类ldh化合物，所述类ldh化合物包含(i)mg以及(ii)选自由ti、y和al组成的组中的至少包含ti的1种以上的元素。
4.根据权利要求1或2所述的ldh隔离件，其中，所述氢氧根离子传导层状化合物为ldh，所述ldh由包含mg、al和oh基的多个氢氧化物基本层、以及介于所述多个氢氧化物基本层间的由阴离子和h2o构成的中间层构成。
5.根据权利要求4所述的ldh隔离件，其中，所述多个氢氧化物基本层还包含ti。
6.根据权利要求1或2所述的ldh隔离件，其中，所述表层的厚度为0.01～10μm。
7.根据权利要求1或2所述的ldh隔离件，其中，所述ldh隔离件的厚度为3μm～...
【专利技术属性】
技术研发人员：小野骏平，犬饲直子，横山昌平，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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