制造成型有机电荷存储单元的方法与流程

技术特征：
1.一种用于制造成型的有机电荷存储单元l
org
的方法，包括以下步骤：a)将包含至少一种有机氧化还原活性聚合物p
redox1
、至少一种导电性添加剂l1、至少一种溶剂solv1、任选存在的至少一种粘合剂添加剂b1和任选存在的至少一种离子液体il1的混合物m1施加至基材s1，b)至少部分移除所述溶剂solv1，以获得施加至所述基材s1的电极e1；c)将聚合物电解质p
el
施加至所述电极e1；d)将包含至少一种有机氧化还原活性聚合物p
redox2
、至少一种导电性添加剂l2、至少一种溶剂solv2、任选存在的至少一种粘合剂添加剂b2和任选存在的至少一种离子液体il2的混合物m2施加至所述聚合物电解质p
el
；e)至少部分地移除所述溶剂solv2，以获得施加至所述聚合物电解质p
el
的电极e2；f)将基材s2施加至所述电极e2；以获得有机电荷存储单元l
org
；其特征在于：g)在所述基材s1的被所述电极e1覆盖的区域中成型所述基材s1，以获得成型的有机电荷存储单元l
org
。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(g)以这样的方式进行，使得在所述基材s1的被所述电极e1覆盖的区域中形成至少一个凹面、或至少一个凸面或至少一个边缘。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(a)中的所述基材s1是平面的。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中所述基材s1为选自塑料、碳、金属、金属氧化物、纸、纤维素、纺织品、木材中的至少一种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述有机氧化还原活性聚合物p
redox1
和p
redox2
各自独立地选自聚酰亚胺和包含m个通式(iii)的单元的聚合物：其中m是整数≥4的整数，w是重复单元，sp是有机间隔基，r
x
是有机氧化还原活性基团，其中在式(iii)的单元中由(i)标识的键与在式(iii)的相邻单元中由(ii)标识的键结合。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述有机氧化还原活性聚合物p
redox1
和p
redox2
各自独立地是包含m个通式(iii)的单元的聚合物，其中r
x
选自通式(iii
‑
a)、(iii
‑
b)、(iii
‑
c)、(iii
‑
d)、(iii
‑
e)、(iii
‑
f)的化合物，其中
并且其中，在所述结构(iii
‑
a)、(iii
‑
b)和(iii
‑
c)中，至少一个芳族碳原子可以被选自烷基、卤素基、烷氧基、羟基的基团取代。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述有机氧化还原活性聚合物p
redox1
和p
redox2
各自独立地是选自结构(iv
‑
1)、(iv
‑
2)、(iv
‑
3)、(iv
‑
4)、(iv
‑
5)、(iv
‑
6)、(iv
‑
7)、(iv
‑
8)、(iv
‑
9)的聚酰亚胺：
其中每个n为≥4的整数，并且在所述结构(iv
‑
1)、(iv
‑
2)、(iv
‑
3)、(iv
‑
4)、(iv
‑
5)、(iv
‑
6)、(iv
‑
7)、(iv
‑
8)、(iv
‑
9)中，由(iv)所标识的键在每种情况下与由(v)所标识的键结合，并且其中ar
i
、ar
ii
各自独立地为具有至少一个芳基的烃基，并且其中在所述结构(iv
‑
1)、(iv
‑
2)、(iv
‑
3)、(iv
‑
4)、(iv
‑
5)、(iv
‑
6)、(iv
‑
7)、(iv
‑
8)、(iv
‑
9)中，至少一个芳族碳原子可以被选自烷基、卤素、烷氧基、oh的基团取代，优选被卤素、oh取代。8.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述结构(iii)中的w基选自结构(w1)、(w2)、(w3)：其中在每种情况下，所述式(w1)、(w2)、(w3)的单元中由(i)标识的键与所述式(w1)、(w2)或(w3)的相邻单元中由(ii)标识的键结合，其中由(iii)标识的键表示指向sp的键，并且其中r
w1
、r
w2
、r
w3
、r
w4
、r
w5
、r
w6
、r
w7
独立地选自氢、烷基、卤代烷基、
‑
coor
w8
，其中r
w8
＝h或烷基，且所述结构(iii)中的sp选自直接键、(sp1)、(sp2)：(sp1):(sp2):其中x
sp2
＝o或nh，其中pa1、pa2、pa3各自为0或1，排除“pa2＝0、pa1＝pa3＝1”的情况，其中qa1、qa2、qa3各自为0或1，排除“qa2＝0、qa1＝qa3＝1”的情况，其中qa4、qa5、qa6各自为0或1，其中qa4、qa5、qa6中的至少一个＝1，并且其中排除“qa5＝0，qa4＝qa6＝1”的情况，其中b
sp
选自以下组中：二价(杂)芳香族基、二价脂族基，其任选地被至少一个选自硝基、
‑
nh2、
‑
cn、
‑
sh、
‑
oh、卤素的基团取代，并且任选地具有至少一个选自醚基、硫醚基、氨基醚基、羰基、羧酸酯基、甲酰胺基、磺酸酯基、磷酸酯基的基团，并且其中在sp与r
x
基团中的非碳原子结合的情况下，所述结构(sp1)服从附加条件“qa3＝0，qa2＝1，qa1＝1或qa3＝qa2＝qa1＝0或qa3＝0，qa2＝1，qa1＝0”，优选服从条件“qa3＝qa2＝qa1＝0”，并且所述结构(sp2)服从附加条件“qa6＝0，qa5＝1，qa4＝1或qa6＝0，qa5＝1，qa4＝0”，并且其中表示指向r
x
的键，并且其中表示指向w的键。9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述有机氧化还原活性聚合物p
redox1
和/或所述混合物m2包含粘合剂添加剂b2，其中b1和b2尤其地各自独立地选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚砜、纤维素衍生物、聚氨酯、pvdf
‑
hfp。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的方法，其中所述混合物m1包含离子液体il1和/或所述混合物m2包含离子液体il2，其中il1和il2尤其各自独立地具有结构q

a
‑
，其中q

是选自结构(q1)、(q2)、(q3)、(q4)、(q5)的阳离子：其中r
q1
、r
q2
、r
q3
、r
q4
、r
q5
、r
q6
、r
q7
、r
q8
各自独立地选自烷基、卤代烷基、环烷基，其中r
q9
、r
q10
、r
q11
、r
q12
、r
q13
、r
q14
、r
q15
、r
q16
、r
q17
、r
q18
、r
q19
、p
q20
、r
q21
、r
q22
、r
q23
、r
q24
、r
q25
、r
q26
、r
q27
、r
q28
、r
q29
、r
q30
、r
q31
、r
q32
、r
q33
、r
q34
、r
q35
各自独立地选自氢、烷基、(聚)醚基、卤代烷基、环烷基，并且其中a
‑
是阴离子，尤其选自磷酸根、膦酸根、烷基膦酸根、单烷基磷酸根、二烷基磷酸根、双[三氟甲磺酰基]酰亚胺离子、烷基磺酸根、卤代烷基磺酸根、卤代烷基硫酸根、烷基硫酸根、双[氟磺酰基]酰亚胺离子、卤离子、二氰胺离子、六氟磷酸根、硫酸根、四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、高氯酸根、硫酸氢根、卤代烷基羧酸根、烷基羧酸根、甲酸根、双草酸硼酸根、四氯铝酸根、磷酸二氢根、单烷基磷酸氢根、硝酸根。14.根据权利要求1
‑
13中任一项所述的方法，其特征在于所述聚合物电解质p
el
通过聚合混合物m3获得，所述混合物m3包含所述式(i)的化合物和/或所述式(ii)的化合物：其中r
a
、r
m
独立地选自氢、烷基、(聚)醚基、芳基、芳烷基、烷芳基、卤代烷基，以及任选存在的至少一种离子液体il3。15.一种成型的有机电荷存储单元l
org
，其包括：a)基材s1；b)电极e1，其被施加至所述基材s1，并且包含至少一种有机氧化还原活性聚合物p
redox1
、至少一种导电性添加剂l1、任选存在的至少一种溶剂solv1、任选存在的至少一种粘合剂添加剂b1和任选存在的至少一种离子液体il1；c)聚合物电解质p
el
，其被施加至所述电极e1；d)电极e2，其被施加至所述聚合物电解质p
el
，并包含至少一种有机氧化还原活性聚合物p
redox2
、至少一种导电性添加剂l2、任选存在的至少一种溶剂solv2、任选存在的至少一种粘合剂添加剂b2和任选存在的至少一种离子液体il2；e)基材s2，其被施加至所述电极e2；
其特征在于：在被所述电极e1覆盖的所述基材s1的区域中，所述基材s1至少部分地是非平面的。

技术总结
本发明涉及制造成型的有机电荷存储单元，尤其是二次电池的方法，该电荷存储单元的电极包含有机氧化还原活性聚合物，且其包括聚合物固体电解质。本发明还涉及该成型的有机电荷存储单元本身。与传统折叠式电荷存储单元比较，本发明的电荷存储电源相比于现有技术的成型电池表现出更大的耐变形性，且其表现出较低的电容量下降与在成型过程中断裂减少的趋势。电容量下降与在成型过程中断裂减少的趋势。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：赢创运营有限公司
技术研发日：2019.12.04
技术公布日：2021/10/29