[发明专利]碱性聚乙烯醇掺合聚环氧氯丙烷高分子电解质薄膜及其应用

摘要

一种碱性高分子电解质薄膜，由亲水性聚乙烯醇(PVA)、聚环氧氯丙烷(PECH)及二甲基亚砜(DMSO)有机溶剂共掺合而生成，具有高机械强度以及电化学稳定度极佳，在常温下，其离子导电度可达0.01 S/cm以上，可以取代传统的聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)不织布隔离膜与KOH电解质；而且，本发明的碱性高分子电解质薄膜，以及再以玻璃纤维布为基材而制成的复合式碱性聚乙烯醇掺合聚环氧氯丙烷高分子电解质薄膜，都可应用在一次及二次碱性锌锰(Zn－MnO₂)电池、各种金属－空气电池、镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池以及燃料电池等碱性电池、碱性电容器(capacitors)或碱性燃料电池系统。

主权项

1、一种碱性高分子电解质薄膜，由亲水性聚乙烯醇(PVA)、聚环氧氯丙烷(PECH)及二甲基亚砜(DMSO)有机溶剂共掺合而生成；其生成步骤包括：a.将1～30％(重量)的聚环氧氯丙烷溶解于70～90％(重量)二甲基亚砜溶剂，并在40～80℃温度下使的完全溶解，时间约60～100分钟；b.将1～30％(重量)的聚乙烯醇另溶解于70～90％(重量)的二甲基亚砜溶剂，在40～80℃下完全溶解，时间60～100分钟；c.将步骤a及b溶解后的高分子粘稠液，于40～80℃温度下混合，进行高分子掺合反应，且在100～1500转速每分钟(rpm)的搅拌下进行搅拌掺合反应，时间约10～15分钟之后，停止反应；d.将步骤c的高分子粘液，涂布于玻璃板上，控制所需的膜厚，或者，倒入培养皿中，依所需的膜厚，控制高分子粘液倒入培养皿的份量；e.将步骤d的玻璃板或培养皿，置于温度30～70℃、湿度5～30RH％的环境下，进行恒温恒湿干燥薄膜成膜，使二甲基亚砜溶剂完全挥发掉，时间约为60～180分钟；f.最后，将步骤e的固态高分子薄膜取下，浸泡于20～50％(重量)氢氧化钾或碱金属氧化物水溶液内，浸泡时间约2～24小时，即制备完成碱性固态高分子薄膜电解质膜。