水凝膠、其製備方法、水凝膠電解質、超級電容器以及電池

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

109140634

專利證號

I 750909

專利獲證名稱

水凝膠、其製備方法、水凝膠電解質、超級電容器以及電池

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2021/12/21

技術說明

本 發 明 提 供 一 種 不 含 有 自 由 水 的 水 凝膠 ， 包 含 一 高 分 子 支架 和 水 ， 所 述 高 分 子 支 架 由 兩 性 離 子 高 分 子 及 兩 性 離 子 表面 化 無 機 奈 米 粒 子 經原位 交 聯 凝 膠 化 反 應 ， 形 成 具 有 交 聯異 質 中 心 和 主 鏈 之 多階層 網 狀 泡沫孔洞 結 構 ， 水 於 高 分 子支 架 之 表 面 形 成 結 合 水 膜 。 所述水凝膠 改 變 了 其 中 水 的 型態 與 具 有 蓬 鬆 的 多 階 層 網 狀 泡 沫 孔 洞 結 構 ， 且具 有 高 韌 性和 強 度 的 機 械 性 質 ， 可 進 一 步 添 加 電 解 鹽 類 作 為 水 凝 膠 電解 質，使 其 具 有 拓 增 的 電 化 學 窗 口，保 持 可 用 離 子 導 電度 ，且 能 抑 制 自 放 電 問 題 ， 是 以 後 續 可 應 用 於 超 級 電 容 器 和 電池 中 。 The invention relates to a hydrogel including a polymer scaffold and water which is composes of hydrated bound water instead of free water. The polymer scaffold is in-situ co-crosslinked and polymerized by zwitterionic polymers and zwitterionic-functionalized inorganic nanoparticles to form a hierarchical foam-like porous structure including a cross-linked heterocenter and a main chain. The water is composed of a hydrated bound water layer on the surface of the polymer scaffold. The hydrogel transforms the state of water in it, and has remarkable mechanical properties with high toughness and strength. The hydrogel can be further added with electrolytic salt as a hydrogel electrolyte. The resulting hydrogel electrolyte exhibits an extended electrochemical window, respectable ionic conductivity, and a subdued self-discharge. Therefore, the hydrogel electrolyte can be applied in supercapacitors and electrochemical batteries.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智慧財產權中心

連絡電話

03-5738251

網址