CN105026319B

CN105026319B - 用于选择性传输阳离子通过薄膜的电解液分离薄膜及用于制造薄膜的工艺

Info

Publication number: CN105026319B
Application number: CN201480010742.0A
Authority: CN
Inventors: 克洛蒂尔德·布朗热; 让-玛丽·勒屈尔; 塞谬尔·菲利普·克劳德·肯扎里; 埃洛迭·居约特; 塞巴斯蒂安·迪利贝托
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Paul Verlaine-Metz
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Paul Verlaine-Metz
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2017-07-11
Anticipated expiration: 2034-02-05
Also published as: US9925495B2; EP2961697B1; US20160082395A1; FR3002527A1; ES2645520T3; WO2014131586A1; EP2961697A1; CN105026319A; JP2016515037A; EP2961697B8

Abstract

本发明涉及一种电解液分离薄膜，包括：支撑件(21)，由多孔并且可渗透的合成热塑材料制成，厚度大于0.8mm；以及活性层(22)，由能够引起嵌入反应和脱嵌反应的材料制成，以选择性传输阳离子通过所述薄膜(2)，所述活性层(22)沉积在所述支撑件(21)上并且被密封。具体地，所述活性层的材料可为钼簇硫族化物。本发明的目标在于，提供一种电解液分离薄膜，其能够选择性传输阳离子并且可以制造成具有大尺寸。本发明还涉及一种使用这种薄膜的阳离子传输方法，并且涉及一种用于制造所述薄膜的工艺，尤其通过粉末聚合物的选择性激光烧结。

Description

用于选择性传输阳离子通过薄膜的电解液分离薄膜及用于制造薄膜的工艺

技术领域

本发明涉及一种用于选择性传输阳离子通过薄膜的电解液分离薄膜、一种用于制造所述薄膜的工艺、以及一种用于选择性传输阳离子通过薄膜的工艺。

背景技术

由具有钼簇的硫族化物形成的薄膜是已知的，尤其是称为谢夫尔相(Chevrelphase)的Mo₆X₈相位，在国际专利申请WO 2009/007598中进行了描述，用于传输阳离子通过所述薄膜。

这个文献描述了可传输阳离子通过具有称为谢夫尔相的化学式为Mo₆X₈(其中X＝S、Se或Te)的材料制成的薄膜，其中，发生以下类型的可逆的氧化还原系统：

其中，n是整数，并且Mⁿ⁺是金属阳离子。硫族元素的以及三元Mⁿ⁺的化学计量学x的阳离子Mⁿ⁺的性质使这些系统多样化。

在应用选择性传输工艺的实验设置中，传输薄膜放在两个隔室之间，这两个隔室分别包括具有用作阳极的镀铂钛的电极和具有用作阴极的金属电极(具有不锈钢、铝、铜或涂铂钛)或者玻璃碳。第一隔室包含第一电解液，该第一电解液包含要处理的流出物的不同阳离子。第二隔室包含第二电解液，该第二电解液用于接收选择的阳离子。

在阳极与阴极之间形成直流电。在两个隔室构成的组的整体电化学操作中，根据以下公式，在M_xMo₆S₈/第一电解液界面处发生阳离子的嵌入(要处理的流出物例如为阳离子Mⁿ⁺、M’ⁿ⁺、M”ⁿ⁺的混合物)：

根据以下公式，在M_xMo₆S₈/第二电解液界面处相互地执行同一个阳离子Mⁿ⁺的脱嵌(例如，用于增加Mⁿ⁺值的溶液)：

因此，金属阳离子在谢夫尔相内的移动性允许将去溶剂化的阳离子Mⁿ⁺从一种介质中传输至另一种介质，而不传输任一个隔室的任何其他化学物种。

通过适于期望材料的化学计量的成分粉末的混合物的热烧结，而获得作为圆盘的传输薄膜。通过这种方式，从而获得厚度为2到5毫米的活性材料的圆盘。

用由硒酸盐和含硫相位构成的薄膜的测试表明，尤其地，以下金属的阳离子可以从一种电解液中传输给另一种电解液，所述金属为：铁、锰、钴、镍、铜、锌、镉。获得的电流密度极限包含在10与20A/m²之间，感应电流产率大于90％或者甚至大于98％，具有非常好的选择性。

测试还表明传输速率随着薄膜厚度的减小而增大。然而，薄膜所需要的机械强度限制了其厚度的减小。

在文献WO 2012/010766A1中，提出了制造包括两层的传输薄膜。例如，支撑件层由多孔陶瓷材料制成，并且所谓的第二活性层沉积在支撑件上。通过使用包括作为粉末、粘合剂以及溶剂的活性材料的成分进行涂覆，实现第二层的沉积。随后，溶剂蒸发。这样产生的活性层具有大约50到100μm的厚度并且被密封。另一方面，支撑件是可渗透的并且允许电解液包含在支撑件的侧部上以获得活性层。可以引起前面讨论的反应。使用这种薄膜，在感应电流产率方面保持先前的结果，但是提供获得乘以5倍或更大电流密度的可能性。

本文献还说明了还可以从金属硫族化物或锂化合物以及金属的氧化物、磷酸盐或氟化物的化合物中选择活性层的主晶格，所述金属选自镍、钴、铁、锰、钒或钛。这种主晶格还能够传输金属阳离子，尤其能够传输锂。

在小样本上用陶瓷制造支撑件是容易的，但是难以大幅增大这些支撑件的尺寸，这限制了工业上使用该工艺的可能性。

本发明涉及提供一种电解液分离薄膜，其具有由能够引起嵌入和脱嵌反应的材料制成的活性层，用于选择性传输阳离子通过薄膜，该薄膜可以制造成具有大尺寸。

发明内容

考虑这些目标，本发明的目标是一种薄膜，包括：支撑件，其由多孔并且可渗透的材料构成；以及活性层，其由能够引起嵌入和脱嵌反应的材料制成，用于选择性传输阳离子通过所述薄膜，所述活性层沉积在支撑和密封层上，其中，所述支撑件是热塑性合成材料的。

通过将合成材料用于支撑件，人们解决了陶瓷支撑件的大尺寸制造问题。确保能够制造具有大尺寸的所述之间，同时通过活性层保持传输性能。尤其地，确定活性层能够通过与应用在陶瓷支撑件上相同的方式应用于合成支撑件上。支撑件的性质与大部分电解液兼容，这些电解液可以用于选择性传输阳离子的应用中，例如，酸或盐溶液。

根据特定的特征：

所述支撑件的孔隙度包含在体积分数的20％与60％之间，具有这个范围内的孔隙度的样本提供了证明选择性传输工艺的操作的可能性；

所述合成材料选自包括聚酰胺、酰胺共聚物、聚乙酸酯、聚乙烯以及聚醚醚酮的组；与所使用的电解液的性质相结合，这些热塑性材料在机械方面和化学方面具有充分的抵抗性；它们还适合于在后文中讨论的制造方法；

所述活性层的材料是金属硫族化物；

更具体地，例如，所述金属硫族化物是具有钼簇(Mo_nX_n+2或M_xMo_nX_n+2)的硫族化物，其中，M是金属，并且X是选自由S、Se以及Te构成的组的硫族元素；

替代地，所述活性层的材料是锂化合物以及金属的氧化物、磷酸盐或氟化物或这些形式的组合的化合物，所述金属选自包括镍、钴、铁、锰、钒、钛以及钨的组；

所述活性层具有大于50μm的厚度；从这个厚度中获得活性层的密封状态。

本发明的目标还涉及一种用于制造上述薄膜的方法，根据所述方法，制备溶液，所述溶液包括作为粉末、粘合剂、以及溶剂的活性材料；然后用所述溶液涂覆由多孔材料制成的支撑件的表面，并且所述溶剂蒸发，以便在所述支撑件上形成密封的活性层，其中，所述支撑件由热塑性合成材料制成。

具体地，通过层的添加制造以及粉末状聚合物的选择性激光烧结，获得所述支撑件。作为粉末的聚合物材料的连续层展开，并且某些区域被选择性地加热，以便部分熔化粉末颗粒，以便这些粉末颗粒聚结。调整被加热的粉末，以使得颗粒的熔化不完全，以便保留在颗粒之间形成的空间。然后，这些空间形成由此构造的支撑件的孔。某些孔保持打开并且给支撑件提供渗透性。由此获得的支撑件的表面不光滑，并且通过涂覆而沉积在该表面上的活性层适当地粘附至支撑件。

根据其他特征，所述粉末聚合物具有包含在1与120μm之间的颗粒尺寸，所述颗粒尺寸优选地在10与80μm之间，或者甚至在40与75μm之间。颗粒的尺寸还决定支撑件的孔的尺寸，孔的尺寸优选地必须接近活性材料粉末的颗粒的尺寸。实际上，通过这种方式，即，在活性层具有最小厚度的情况下，最容易地获得活性层的密封。获得小厚度，提供了保留可以获得的电流密度的可能性。

本发明的目标还涉及一种用于通过电化学传输而选择性提取阳离子的方法，根据所述方法，包含阳离子的第一电解液与第二电解液由分离薄膜分开，其中，上面限定的传输薄膜用作第一电解液与第二电解液的分离壁，并且通过在所述第一电解液内的阳极与所述第二电解液内的阴极之间或者在所述第一电解液内的阳极与所述传输薄膜之间产生电位差(ΔE)，确保传输阳离子通过所述传输薄膜，以便促使在所述第一电解液的侧部上将所述阳离子嵌入所述传输薄膜的活性层内，促使所述阳离子扩散到所述活性层内，然后，促使阳离子在所述第二电解液内脱嵌。

附图说明

在阅读沿循描述参照附图给出的以下描述的基础上，将会更好地理解本发明，并且其他特性和优点将会显而易见，其中：

图1是根据本发明的传输薄膜的截面图；

图2是用于通过使用激光选择性地烧结而构造根据本发明的薄膜的设备的示图；

图3和图4是用于检查图1的薄膜的孔隙度或密封而建立的测试的示意图；

图5是在两种电解液之间的进行传输的选择性传输装置的框图。

具体实施方式

根据本发明的传输薄膜2形成有合成材料制成的多孔支撑件21，薄活性层22沉积在该支撑件上。以如下阶段执行防漏薄膜2的制造，所述阶段即，用于制造支撑件21的第一阶段，以及用于在支撑件21上施加活性层22的第二阶段。防漏的意思是，从置于(exposeto，暴露于)所述溶液中的活性层的一侧到另一侧没有任何可检测的水溶液的传输，所述薄膜用作溶液的容器。

多孔衬底的细节

在这个实施方式中，通过热塑性聚合物粉末的选择性激光烧结，制造本发明实施例中的支撑件21。

使用粉末，所述粉末的颗粒尺寸包含在1与120μm之间，大部分的颗粒尺寸集中在10与80μm之间，或者甚至为40与75μm之间。通过聚酰胺6、聚酰胺11或聚酰胺12，进行主要测试。

选择性激光烧结装置5包括：粉末供应槽52，粉末聚合物放在所述粉末供应槽内；滚筒53，用于提供和分配粉末；以及激光54。例如，激光是具有可变功率(10到60W)的红外辐射激光。在优选中性气氛下(例如，在氮气气氛下)，通过反射镜55，将激光光束引入希望烧结的粉末区域中。

该方法使用制造平台56，该平台被加热至接近所选择的聚合物的熔化温度。在一个特定实施方式中，粉末的混合物被加热至达到比聚合物的熔化温度低几摄氏度的温度，例如，被加热至达到比相关聚合物的熔化温度小1到10℃的温度。然后，由激光54提供熔化所需要的能量。

激光54逐层跟踪薄膜的形状，并且在粉末的每个连续层中局部地提供充分的热能，用于使聚合物达到使其在颗粒的表面上至少部分熔化的温度。未烧结的粉末自然确保支撑随后的层。制造平台56可移动，并且向下移动层的厚度(100μm)，通过活塞确保竖直部分的位移。然后，滚筒53将新的粉末层展开，循环再次开始，以便从下往上逐层构造多孔支撑件。还能够使用另一个机械系统(例如，刮片)代替滚筒53。

通过部分执行粉末的熔化，颗粒聚结，同时保持颗粒形式并且在再次凝固之前，在粉末之间留下孔。由超过粉末材料的理论比重的表观比重测量的由此产生的样本的表观密度包含在40％与80％之间。因此，相应的孔隙度水平包含在20％与60％之间，大部分样本具有包含在30％与50％之间的孔隙度水平。支撑件在水内浸没15分钟显示出支撑件21吸收水，并且因此一部分孔打开。

可以根据薄膜应抵抗的机械应力来选择支撑件的厚度，但是成功地产生具有1mm的厚度的样本。

通过pH试纸和0.05mol/L(即，50％体积的水和50％体积的酒精中的2g/L)的苏打溶液的OH^-示踪物，以图3的示图显示的以下方式，实现支撑件的渗透性的确认，所述方式为：支撑件沉积在pH试纸上；将某种示踪物倾倒在支撑件上；由于示踪物横过支撑件，所以pH试纸在几秒之后改变颜色，提供了确认支撑件的良好孔隙度和渗透性的可能性。

活性层的细节

用于制造薄膜的第二阶段包括物理地涂覆多孔支撑件21的一个表面。在显示的实例中，通过挥发性溶剂内的化学式为Mo₆X₈的谢夫尔相的悬浮液实现涂覆，X是硫族元素。由形成有效质量的粉末状化合物Mo₆S₈或Mo₆Se₈制备活性层。添加国际命名法为PVDF的聚(偏二氟乙烯)并且其在后文中起着粘合剂的作用。

从陶瓷合成中获得相位Mo₆S₈和Mo₆Se₈，例如，如文献WO 2012/010766的说明书的第10和11页中所述。

通过涂覆而形成活性层的细节

谢夫尔相基质的实例

在具有0.95g的量的固态Mo₆S₈或Mo₆Se₈相位中，由作为粉末的95％的谢夫尔相和5％的PVDF构成的悬浮液形成在1-甲基-2-吡咯烷酮(后面称为NMP)内，0.05g的PVDF分散在2ml的NMP内。整体经历2个小时的搅拌。

通过使用刷子在多孔支撑件的表面上涂覆Mo₆S₈或Mo₆Se₈NMP–PVDF的悬浮液以便以更均匀的方式覆盖整个表面，而执行对支撑件的处理。接下来，将该整体放入烤箱内1个小时，以便去除NMP溶剂。在这些条件下，所形成的Mo₆S₈和Mo₆Se₈的薄膜以大约80μm的厚度粘附至支撑件21的表面。而且，通过围绕活性层22给样本2应用边界6，并且通过将2g/L的苏打溶液倒入在由此形成的储液器内的水/酒精内，而进行根据图4的密封测试。在pH试纸上形成传输薄膜2，活性层22部分地位于上面。因为pH纸甚至在6个小时之后也不改变颜色，所以测试确认多孔支撑件的孔的适当阻塞。导电性测试表明在颗粒之间具有良好的电接触。

不同的测试表明，在活性层的厚度大约是80μm时获得密封。

Li_xM_yO_z型氧化物基质的实例

根据另一个实例，通过作为活性材料的通常由化学式Li_xM_yO_z表示的Li_xCoO₂、LiMn₂O₄、LiV₃O₈、LiNiO₂、LiWO₃或LiMnO₂基质来制造薄膜。细节原理依然是使用Li_xM_yO_z的悬浮液涂覆多孔支撑件。

涂覆溶液由构成活性材料的80％质量百分比的粉末混合物Li_xM_yO_z、起着粘合剂作用的10％PVDF、以及确保导电性的10％碳制备。该混合物以灰浆形式密切地均匀分布。

通过在2ml的NMP的1g粉末混合物的量内搅拌2个小时，在1-甲基-2-吡咯烷酮内产生悬浮液。

通过用刷子在整个表面上涂覆NMP内的Li_xM_yO_z/PVDF/石墨悬浮液以便以最均匀的方式覆盖整个表面，而执行支撑件的涂覆。接下来，将整体放入烤箱内1个小时，以便去除NMP溶剂。在这些条件下，所产生的氧化膜以大约80μm的厚度粘附至支撑件的表面。进一步地，密封测试确认多孔支撑件的孔的适当阻塞。导电性测试表明膜具有良好的电气特性。

无论是哪种类型的基质，为了跟踪界面电位，均需通过石墨漆23围绕薄膜将电接触设置在位。薄膜的轮廓被涂漆，并且涂料在活性层22的表面上溢流。

选择性传输工艺

图5的示图显示了用于使用根据本发明的传输薄膜而应用选择性传输工艺的装置。该装置包括槽1，该槽包括两个隔室11和12，这两个隔室适合于接收电解液并且由分离隔件13分开，可密封地安装在隔件13内的传输薄膜2放在该分离隔件内。

该装置还包括放入第一隔室11内的阳极A1以及放入第二隔室12内的阴极C2。可以通过本身已知的方式，在阳极A1与阴极C2之间施加电位差ΔE，以便施加和控制电解液E1和E2之间的电流i。例如，阳极A1是镀铂的钛电极，并且例如，阴极C2是金属电极(其为不锈钢、铝、铜或涂铂的钛)或者为玻璃碳。

活性层22放置在第一隔室11的侧部上，即使在该活性层放置在第二隔室12的侧部上时该系统也操作。具有弹簧的可移动的接触系统44确保与使用石墨漆覆盖的薄膜2的轮廓进行电气连接，并且允许所述薄膜连接至控制装置，该控制装置尤其适合于相对于分别位于槽1的每个隔室11、12内的参考电极33、34来测量传输薄膜2的界面电位Ei1、Ei2，如图5中所示。

通常通过以下方式执行该装置的应用：

例如并且通过绝非限制性的方式，隔室11和12装有期望的电解液，具有作为第一隔室11内的第一电解液E1的具有至少等于10^–3mol/L浓度的阳离子M_(i)的混合物溶液，并且具有作为第二隔室12内的第二电解液E2的100ml的0.5M的Na₂SO₄，M_(i)是希望进行分离的一种或几种金属阳离子并且分别由Mⁿ⁺、M’ⁿ⁺、M”^n’+表示。将阳极A1放入第一隔室11内，并且将阴极C2放入第二隔室12内，并且薄膜的接触44与电位控制器件连接，该控制器件连接至浸没在电解液E1和E2内的参考电极33、34。因此，能够控制界面电位，并且相应地调整阳极A1与阴极C2之间的强度，以便获得例如包含在2与200A/m²之间的电流密度，该电流密度是指该传输薄膜2或平行放置的全部传输薄膜的操作表面面积。

在阳极A1与阴极C2之间建立总体静强度状态。假设对于主晶格，由HL表示活性层22的材料。在全部两个隔室的总体电化学操作中，电解液E1是要处理的初始溶液，包括不同金属以及相同或不同电荷的阳离子的混合物，例如，Mⁿ⁺、M’ⁿ⁺、M”^n’+，并且电解液E2是用于对金属M添加值的溶液，从而得出：

根据以下公式，在活性层22与电解液E1的界面处嵌入阳离子Mⁿ⁺：

HL+x Mⁿ⁺+xn e^–＝>M_xHL

根据以下公式，在活性层22与电解液E2(例如，用于对Mⁿ⁺添加值的溶液)的界面处的该相同阳离子的脱嵌，该过程如下相反地执行：

M_xHL＝>HL+xn e^–+x Mⁿ⁺

因此，主晶格内的金属阳离子的移动性允许将去溶剂化的阳离子Mⁿ⁺从一个介质中传输给另一个介质，而不会从任一个隔室中传输任何其他化学物种。

通常，还需要注意的是，放入包括阳极A1与阴极C2的隔室11、12内的电解液可以不同，尤其是在以下方面：背景盐的性质、酸度级、络合剂的存在、溶剂(尤其是非水有机或矿物质溶剂(DMSO、DMF、离子液体、固体电解液等))的性质。因此，例如，能够执行从硫酸盐介质到氯化物介质的离子传输，而不需所述介质的扩散。

实例1

在多个样本中，以聚酰胺12制造支撑件，其多个样本的孔隙度包含在30％与50％之间，并且厚度是0.9±0.1mm。活性层基于LiMn₂O₄，并且具有大约80μm的厚度。

第一电解液E1是0.5mol/L的硫酸锂的水溶液(即，7g/L的锂)以及0.5mol/L的硫酸钠(即，11.5g/L的钠)。

第二电解液是0.05mol/L的硫酸钠溶液，即，7.8g/L的钾。

产生强度为110A/m²的稳定电流。因此，将28g.h^–1.m^–2的锂从第一电解液中选择性传输给第二电解液，感应电流率是94％。

实例2

在多个样本中，以聚酰胺12制造支撑件，其多个样本的孔隙度包含在30％与50％之间。活性层基于Mo₆S₈，并且具有大约80μm的厚度。

第一电解液E1是0.1mol/L的硫酸钴水溶液(即，5.9g/L的钴)以及0.1mol/L的硫酸镍(即，5.8g/L的镍)。

第二电解液是0.05mol/L的硫酸钠水溶液，即，2.3g/L的钠。

产生强度为70A/m²的稳定电流。因此，将154g.h^–1.m^–2的钴从第一电解液中选择性传输给第二电解液，感应电流率是98％。不传输镍。

实例3

在多个样本中，以聚酰胺12制造支撑件，样本的孔隙度包含在30％与50％之间。活性层基于谢夫尔相Mo₆Se₈，并且具有大约80μm的厚度。

第一电解液E1是1mol/L的硫酸镉水溶液(即，112g/L的镉)以及1mol/L的硫酸镍(即，59g/L的镍)。

第二电解液是0.05mol/L的硫酸钠溶液，即，2.3g/L的钠。

产生强度为70A/m²的稳定电流。因此，将293g.h^–1.m^–2的镉从第一电解液中选择性传输给第二电解液，感应电流率是99％。不传输镍。

Claims

1.一种用于分离电解液的薄膜，包括：支撑件(21)，所述支撑件由多孔且可渗透的材料构成，通过层的添加制造以及粉末聚合物的选择性激光烧结获得所述支撑件；以及活性层(22)，所述活性层由能够引起嵌入反应和脱嵌反应的材料制成，以选择性传输阳离子通过所述薄膜(2)，所述活性层(22)沉积在所述支撑件(21)上并且被密封，通过将活性层置于水溶液中超过6个小时的时间而没有检测到所述溶液从所述活性层的一侧到另一侧的传输，而评价所述密封，所述薄膜用作所述水溶液的容器，其特征在于，所述支撑件(21)用热塑性合成材料制成并且具有大于0.8mm的厚度。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其中，所述支撑件(21)的孔隙度包含在体积分数的20％与60％之间。

3.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述合成材料选自包括聚酰胺、酰胺共聚物、聚乙酸酯、聚乙烯以及聚醚醚酮的组。

4.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述活性层(22)的材料是金属硫族化物。

5.根据权利要求4所述的薄膜，其中，所述金属硫族化物是具有钼簇的硫族化物Mo_nX_n+2或M_xMo_nX_n+2，其中，M是金属，并且X是选自由S、Se以及Te构成的组中的硫族元素。

6.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述活性层(22)的材料是锂化合物以及金属的氧化物、磷酸盐或氟化物或这些形式的组合的化合物，所述金属选自包括镍、钴、铁、锰、钒以及钛的组。

7.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述活性层(22)的材料是锂化合物以及钨的氧化物、磷酸盐或氟化物或这些形式的组合的化合物。

8.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述活性层具有大于50μm的厚度。

9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的薄膜的方法，根据所述方法来制备溶液，所述溶液包括：活性材料，所述活性材料为粉末且能够引起嵌入反应和脱嵌反应，用于选择性传输阳离子通过所述薄膜(2)；粘合剂；以及溶剂，并且然后，用所述溶液涂覆多孔材料制成的支撑件(21)的表面，通过层的添加制造以及粉末聚合物的选择性激光烧结获得所述支撑件，并且使所述溶剂蒸发，以便在所述支撑件上形成密封的活性层(22)，通过将活性层置于水溶液中超过6个小时的时间而没有检测到所述溶液从所述活性层的一侧到另一侧的传输，而评价所述密封，所述薄膜用作所述水溶液的容器，其特征在于，所述支撑件(21)用热塑性合成材料制成并且具有大于0.8mm的厚度。

10.根据权利要求9所述的方法，根据所述方法，所述粉末聚合物具有包含在1μm与120μm之间的颗粒尺寸。

11.根据权利要求10所述的方法，根据所述方法，所述粉末聚合物具有包含在10μm与80μm之间的颗粒尺寸。

12.根据权利要求11所述的方法，根据所述方法，所述粉末聚合物具有包含在40μm与75μm之间的颗粒尺寸。

13.一种用于通过电化学传输选择性提取阳离子的方法，根据所述方法，第一电解液(E1)和第二电解液(E2)由分离薄膜分开，所述第一电解液包含阳离子，其特征在于，根据权利要求1至8中任一项所述的薄膜(2)用作所述电解液的分离薄膜，所述薄膜包括热塑性合成材料制成的厚度大于0.8mm的支撑件(21)，密封的活性层(22)沉积在所述支撑件上，并且通过在所述第一电解液(E1)内的阳极(A1)与所述第二电解液(E2)内的阴极(C2)之间或者在所述第一电解液(E1)内的阳极(A1)与所述薄膜(2)之间产生电位差(ΔE)，而确保阳离子通过所述薄膜(2)的传输，以便促使所述阳离子在所述第一电解液(E1)的侧部上嵌入所述薄膜的活性层(22)内，以及促使所述阳离子在所述活性层(22)内的扩散，然后，促使所述阳离子在所述第二电解液(E2)内的脱嵌。