发明名称 阳离子交换膜或其相关的改良,以及该类膜的制备方法
摘要 一种供电化学电池用的改质聚合物阳离子交换膜,其具有沈积在该聚合物基质内的选自银,钨,钼和其混合物之中的盐;该盐不溶于电解液中,该电解液在使用中会接触膜的任一侧。该膜特别可用于电化学电池中且具有低电解电阻与高选择透过性。
申请公布号 TW293185 申请公布日期 1996.12.11
申请号 TW084103585 申请日期 1995.04.12
申请人 国际电力公司 发明人 范生F.迪额构史堤诺;葛拉翰E.库雷
分类号 H01M10/40 主分类号 H01M10/40
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种用于电化学电池中的改质聚合物阳离子交换膜,该膜具有沈积在聚合物基质内的离子盐,其为银,钨或钼等盐或其混合物,该盐不溶于电解液中,该电解液于使用中系接触膜的任一侧者。2. 如申请专利范围第1项所述之膜,其中该不溶性盐为硫化物,氯化物,溴化物或氢氧化物。3. 如申请专利范围第1或2项所述之膜,其包含用苯乙烯经由辐射接枝且用磺酸基或羧酸基予以官能化之氟碳聚合物。4. 如申请专利范围第3项所述之膜,其包含具经苯乙烯磺酸接枝的链之聚四氟乙烯。5. 如申请专利范围第3项所述之膜,其包含具有经苯乙烯磺酸接枝的链之氟化乙烯—丙烯共聚物。6. 如申请专利范围第1或2项所述之膜,其包含四氟乙烯与磺酸化或羧酸化乙烯基醚的共聚物。7. 如申请专利范围第1或2项所述之膜,其包含聚苯乙烯磺酸盐。8. 一种电化学装置,其包含单一电池或电池组列,各电池具有一装着+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3电极和电解液的格间(+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间)及一装着-@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3电极和电解液的格间,该+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间与-@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间系用如申请专利范围任一前项所述改质阳离子交换膜予以彼比隔开者。9. 如申请专利范围第8项所述之电化学装置,其为供能量贮存及/或电力输送所用之装置。10. 如申请专利范围第8或9项所述之电化学装置,其中该+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间内的解液在电力输送时含有溴而该-@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间内电解液在电力输送中含有硫化物。11. 如申请专利范围第8或9项所述之电化学装置,其中该+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间内的电解液在电力输送中含有空气或氧而该-@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间内的电解液在电力输送中含有硫化物。12. 如申请专利范围第8或9项所述之电化学装置,其中该+@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格间内的电解液在电力输送中含有铁而该-@ps7.5@up3e@ps9,9.5,5@dn3格格间内的电解液在电力输送中含有硫化物。13. 如申请专利范围第8项所述之电化学装置,其中该膜的厚度范围为0.005至0.018公分(0.002至0.007寸)。14. 一种制备改质阳离子交换膜的方法,其包括下列步骤:() 将阳离子交换膜与银,钨,钼或其混合物的水溶性盐之水溶液接触,及() 将步骤(i)的水溶性盐转化成不溶性盐。15. 如申请专利范围第14项所述之方法,其中包括在步骤(i)之前先将膜脱水。16. 如申请专利范围第14项所述之方法,其中系将步骤(i)的水溶性盐转化成不溶性的溴化物,氯化物,硫化物或氢氧化物盐。17. 如申请专利范围第16项所述之方法,其中该转化系经由将步骤(i)的膜接触含有溴化物,氯化物,硫化物或氢氧离子的溶液而促成的。18. 如申请专利范围第16项所述之方法,其中该不溶性盐为溴化物且该转化系经由将步骤(i)的膜接触溴气体而促成者。19. 如申请专利范围第14,15,16,17或18项所述之方法,其中在膜的两侧分别形成不同的不溶性盐。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该不同的不溶性盐系经由将步骤(i)所得膜置于一反应器电池中并使其一表面接触一种试剂且另一表面接触另一种试剂,藉此沈淀出该等不溶性盐而形成的。21. 如申请专利范围第20项所述之方法,其中该膜的一表面系接触含溴化物溶液以形成不溶性溴化物且该膜的另一表面系接触含硫化物溶液以形成不溶性硫化物。22. 如申请专利范围第20项所述之方法,其中该膜的一表面系接触溴气体以形成不溶性溴化物且该膜的另一表面系接触含硫化物溶液以形成不溶性硫化物。图示简单说明:第1A图为本发明较佳实施例电池所含基本组件之示意图;第1B图为使用第1A图所示系统的电池组之图解;第2图为经处理和未经处理的Nafion 117膜之膜电阻比较结果图;第3图为经处理和未经处理的Neosepta CM1膜之膜电阻比较结果图;及第4图为经处理和未经处理的Nesosepta CM2膜的膜电阻结
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