[发明专利]氟聚合物薄膜

说明书

本发明涉及一种用于制造氟聚合物薄膜的方法，涉及由此可获得的氟聚合物薄膜并且涉及所述氟聚合物薄膜在电化学装置和光电化学装置中的用途。

早先申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月20日提交的欧洲申请号16175250.6的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种用于制造氟聚合物薄膜的方法，涉及由此获得的氟聚合物薄膜并且涉及所述氟聚合物薄膜在电化学装置和光电化学装置中的用途。

背景技术

氟聚合物以及特别地偏二氟乙烯聚合物已成功用于多种多样的包括电化学应用的应用中。

特别地，由于氟聚合物的耐化学性和抗热老化性，它们被用作用于电化学装置如二次电池中的聚合物膜的原料。

金属离子二次电池典型地通过组装正电极、离子传导膜以及负电极形成。离子传导膜(常常被称为“隔膜”)在电池中起着至关重要的作用，因为它必须提供离子电导率，同时确保在相对电极之间的有效分离。

基本上，可以使用两种类型的隔膜：多孔隔膜，其中在合适的溶剂中的电解质的溶液填充了该隔膜的孔隙度，或无孔隔膜，该无孔隔膜通常是纯的固体聚合物电解质(即溶解在充当固体溶剂的高分子量聚醚主体(如PEO和PPO)中的电解质)或凝胶化的聚合物电解质体系，该电解质体系在聚合物基质中结合了在该聚合物主体基质内能形成稳定的凝胶的增塑剂或溶剂以及电解质。

然而，由于当前凝胶化的聚合物电解质的机械特性差，该凝胶化的聚合物电解质可能不以有效的方式结合并且保留液体增塑剂/电解质溶液，和/或可能不具有电极的有效分离所需的合适的机械特性。因此，它们在电池制造和电池操作两者中的用途受到限制。

发明内容

诸位发明人现已出人意料地发现，有可能制造基于氟聚合物和电解质的离子传导氟聚合物薄膜，这些氟聚合物薄膜具有改进的机械完整性同时展现出色的离子电导率。

因此，本发明提供了一种用于制造包含氟聚合物复合物的氟聚合物薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)提供以下项的混合物：

-至少一种氟聚合物[聚合物(F)]，该氟聚合物具有高于1.5dl/g的特性粘度；

-至少一种液体介质(LM)，该液体介质包含至少一种离子液体(IL)并且含有至少一种电解质盐(ES)和任选地至少一种有机溶剂(S)；

(ii)加工在步骤(i)中获得的液体混合物，例如通过流延以获得薄膜；并且

(iii)在高于100℃的温度下加热在步骤(ii)中获得的薄膜以获得透明的氟聚合物薄膜。

在另一方面，本发明提供了一种通过如以上定义的方法可获得的氟聚合物薄膜。

因此，本发明进一步涉及一种对于太阳辐射光学透明的氟聚合物薄膜，该氟聚合物薄膜包含氟聚合物复合物，该氟聚合物复合物包含：

-至少一种氟聚合物[聚合物(F)]，该氟聚合物具有高于1.5dl/g的特性粘度；

-至少一种液体介质(LM)，该液体介质包含至少一种离子液体(IL)并且含有至少一种电解质盐(ES)。

具体实施方式

已经出人意料地发现，本发明的氟聚合物薄膜是自立式氟聚合物薄膜，其稳定地包含并保留在如以上描述的方法期间所结合的液体介质。此氟聚合物薄膜展现了增强的机械完整性和出色的离子电导率，同时有利地对于太阳辐射是光学透明的。

已经发现，本发明的氟聚合物薄膜有利地经受了最终预期用途、特别在电化学和光电化学应用中的典型的机械应力。