JP2001527274A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 電流生成セル用のセパレータであって、前記セパレータは疑似ベーマイトとバインダとを含む微細多孔層を有し、前記バインダは無機バインダである、セパレータ。
【請求項２】 前記バインダが、コロイド・シリカ、コロイド非水和酸化アルミニウム、コロイド酸化錫、コロイド酸化チタン、コロイド酸化ジルコニウム、およびコロイド酸化亜鉛からなる群から選択される、請求項１に記載のセパレータ。
【請求項３】 アノードをカソードから分離するための、電流生成セル用のセパレータであって、前記セパレータは疑似ベーマイトとバインダとを含む微細多孔層を有し、前記微細多孔層の孔にはポリマーを含む組成物が含浸されていて、前記ポリマーはイオン導電性である、セパレータ。
【請求項４】 前記バインダは有機バインダである、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項５】 前記バインダは、ポリビニル・アルコール、ポリエチレン・オキサイド、アルキル化ポリエチレン・オキサイド、ポリビニル・ピロリドン、ポリビニル・ブチラル、セルロース系ポリマー、４級アンモニウム基をもつポリマー、ポリアクリルアミドおよびその非加水分解誘導体および部分加水分解誘導体、ポリビニル・エーテル、ポリエチレンイミン、ポリウレタン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、これらの共重合体、マレイン酸無水物の共重合体およびその誘導体およびエステル、ゼラチン、糊、並びにこれらのバインダの混合物からなる群から選択される、請求項４に記載のセパレータ。
【請求項６】 前記バインダは無機バインダである、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項７】 前記バインダは、コロイド・シリカ、コロイド非水和酸化アルミニウム、コロイド酸化錫、コロイド酸化チタン、コロイド酸化ジルコニウム、およびコロイド酸化亜鉛からなる群から選択される、請求項６に記載のセパレータ。
【請求項８】 前記セパレータはさらに、ピグメント、架橋剤、非照射硬化用触媒、照射硬化用増感剤、可塑剤、界面活性剤、および分散剤からなる群から選択される一つまたは複数の添加物を含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項９】 前記ポリマーを含む組成物は架橋剤をさらに含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項１０】 前記微細多孔層は１〜５０ミクロンの厚さを有する、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項１１】 電流生成セルのための電解質要素であって、
（ａ）微細多孔疑似ベーマイト層と、
（ｂ）前記疑似ベーマイト層の多孔内に収容された有機電解質、
を有する電解質要素。
【請求項１２】 前記疑似ベーマイト層は０.０２〜２.０cm^３/gの孔体積を有する、請求項１１に記載の電解質要素。
【請求項１３】 前記疑似ベーマイト層は１nm〜３００nmの平均の孔直径を有する、請求項１１に記載の電解質要素。
【請求項１４】 前記微細多孔層は１〜５０ミクロンの厚さを有する、請求項１１に記載の電解質要素。
【請求項１５】 前記疑似ベーマイト層はバインダをさらに含む、請求項１１に記載の電解質要素。
【請求項１６】 前記バインダが、前記疑似ベーマイト層における疑似ベーマイトの重量の５〜７０％の量で存在する、請求項１５に記載の電解質要素。
【請求項１７】 前記バインダは、ポリビニル・アルコール、ポリエチレン・オキサイド、アルキル化ポリエチレン・オキサイド、ポリビニル・ピロリドン、ポリビニル・ブチラル、セルロース系ポリマー、４級アンモニウム基をもつポリマー、ポリアクリルアミドおよびその非加水分解誘導体および部分加水分解誘導体、ポリビニル・エーテル、ポリエチレンイミン、ポリウレタン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、これらの共重合体、マレイン酸無水物の共重合体およびその誘導体およびエステル、ゼラチン、糊、並びにこれらのバインダの混合物からなる群から選択される、請求項１５に記載の電解質要素。
【請求項１８】 電流生成セル用のセパレータであって、前記セパレータが微細多孔疑似ベーマイト層を有し、前記微細多孔疑似ベーマイト層はこの疑似ベーマイト層を通して実質的に連続的形態にて接続された多孔を有し、かつ、前記多孔を有する前記疑似ベーマイト層における平均の孔直径が１nm〜３００nmであり、
（ａ）ベーマイト・ゾルとバインダとを含む液体混合物を基板上にコーティングする工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で形成された被膜を乾燥させることによって前記微細多孔疑似ベーマイト層を生じさせる工程と、
（ｃ）前記疑似ベーマイト層を前記基板から剥離することによって前記疑似ベーマイト層を有する自立性のセパレータを得る工程、
を含む方法によって製造されたセパレータ。
【請求項１９】 前記疑似ベーマイト層は０.３〜１.０cm^３/gの孔体積を有する、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２０】 前記疑似ベーマイト層は２nm〜３０nmの平均の孔直径を有する、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２１】 前記バインダは前記疑似ベーマイト層の前記多孔内に存在する、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２２】 前記バインダが、前記疑似ベーマイト層における疑似ベーマイトの重量の５〜７０％の量で存在する、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２３】 前記バインダは、ポリビニル・アルコール、ポリエチレン・オキサイド、アルキル化ポリエチレン・オキサイド、ポリビニル・ピロリドン、ポリビニル・ブチラル、セルロース系ポリマー、４級アンモニウム基をもつポリマー、ポリアクリルアミドおよびその非加水分解誘導体および部分加水分解誘導体、ポリビニル・エーテル、ポリエチレンイミン、ポリウレタン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、これらの共重合体、マレイン酸無水物の共重合体およびその誘導体およびエステル、ゼラチン、糊、並びにこれらのバインダの混合物からなる群から選択される、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２４】 前記疑似ベーマイト層は１〜５０ミクロンの厚さを有する、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２５】 前記微細多孔層の孔にはポリマーを含む組成物が含浸されていて、前記ポリマーはイオン導電性である、請求項１８に記載のセパレータ。
【請求項２６】 電流生成セル用のセパレータであって、前記セパレータが微細多孔疑似ベーマイト層を有し、前記微細多孔疑似ベーマイト層はこの疑似ベーマイト層を通して実質的に連続的形態にて接続された多孔を有し、かつ、前記多孔を有する前記疑似ベーマイト層における平均の孔直径が１nm〜３００nmであり、前記疑似ベーマイト層はバインダをさらに含み、そして前記疑似ベーマイト層にはイオン導電性ポリマーが含浸されている、セパレータ。
【請求項２７】 前記イオン導電性ポリマーが、熱、紫外光、可視光、赤外照射、および電子線照射からなる群から選択されるエネルギー源により硬化させられたポリマー樹脂を含む、請求項２６に記載のセパレータ。
【請求項２８】 電流生成セル用のセパレータを製造する方法であって、前記セパレータが微細多孔疑似ベーマイト層を有し、前記微細多孔疑似ベーマイト層はこの疑似ベーマイト層を通して実質的に連続的形態にて接続された多孔を有し、
（ａ）ベーマイト・ゾルを含む液体混合物を基板の上にコーティングする工程であって、前記基板は少なくとも一つの最外層表面上にカソード・コーティング層を有していて、ベーマイト・ゾルを含む前記液体混合物を前記カソード・コーティング層の上にコーティングする工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で形成された被膜を乾燥させることによって前記微細多孔疑似ベーマイト層を生じさせる工程であって、前記微細多孔疑似ベーマイト層における前記多孔の平均の孔直径が１nm〜３００nmであるようにする工程、
を含む方法。
【請求項２９】 ベーマイト・ゾルを含む前記液体混合物はバインダをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】 前記バインダは有機バインダである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】 前記バインダは無機バインダである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】 前記バインダが、前記疑似ベーマイト層における疑似ベーマイトの重量の５〜７０％の量で存在する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】 前記バインダは、ポリビニル・アルコール、ポリエチレン・オキサイド、アルキル化ポリエチレン・オキサイド、ポリビニル・ピロリドン、ポリビニル・ブチラル、セルロース系ポリマー、４級アンモニウム基をもつポリマー、ポリアクリルアミドおよびその非加水分解誘導体および部分加水分解誘導体、ポリビニル・エーテル、ポリエチレンイミン、ポリウレタン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、これらの共重合体、マレイン酸無水物の共重合体およびその誘導体およびエステル、ゼラチン、糊、並びにこれらのバインダの混合物からなる群から選択される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】 前記疑似ベーマイト層は１〜５０ミクロンの厚さを有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】 前記微細多孔層の孔にポリマーを含む組成物を含浸する工程をさらに有し、前記ポリマーはイオン導電性である、請求項２８に記載の方法。