膜和电极的制作方法

专利2026-08-15  4


本发明涉及膜和使用了该膜的电极。


背景技术:

1、近年来,作为具有导电性的新型材料,mxene备受关注。mxene是所谓的二维材料的一种,更详细而言,如后所述,是具有1个或多个层的形态的二维材料(层状材料)。通常来说,mxene具有这种二维材料(层状材料)的粒子(可包括粉末、薄片、纳米片等)的形态。

2、以往,已知有mxene与聚合物的复合材料。例如,在专利文献1中记载了应用聚氨酯发泡原理,使包含mxene和多异氰酸酯的混合液与包含其他材料(其他mxene、石墨烯、碳纳米管、氧化物粒子等)和聚醚的混合液在模具中进行反应,得到mxene和该其他材料在发泡聚氨酯中复合化而成的mxene复合发泡体。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:中国专利申请公开第112300363号说明书


技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、包含mxene和聚合物的膜可表现出导电性,并且已经研究了将该导电性膜用作电极。电极、例如生物信号传感电极要求具有足够的强度,并且阻抗尽可能低。然而,专利文献1中记载的mxene复合发泡体具有强度低这样的缺点。另外,专利文献1中对于mxene复合发泡体的阻抗没有任何提及。

3、本发明的目的在于提供一种包含mxene和聚合物、且为高强度且低阻抗的新型膜。本发明的另一目的在于提供使用了该膜的电极。

4、用于解决课题的手段

5、根据本发明的一个主旨,提供一种膜,所述膜包含二维材料的粒子和聚合物,所述二维材料的粒子包含1个或多个层,

6、上述层包括:

7、由下式:mmxn表示的层主体和存在于该层主体的表面的修饰或末端t,

8、(式中,m为至少1种的第3、4、5、6、7族金属,

9、x为碳原子、氮原子或它们的组合,

10、n为1以上且4以下,

11、m大于n且为5以下),

12、(t为选自羟基、氟原子、氯原子、氧原子和氢原子中的至少1种),

13、上述聚合物具有阴离子性官能团和阳离子性官能团,

14、上述膜中的上述聚合物相对于上述二维材料的粒子和上述聚合物的合计的比例为5体积%以上且70体积%以下。

15、根据本发明的另一个主旨,提供包含上述膜的电极。

16、发明效果

17、根据本发明,可提供一种包含聚合物和规定的二维材料(在本说明书中也称为“mxene”)的粒子、且为高强度且低阻抗的新型膜。另外,根据本发明,可提供使用了该膜的电极。



技术特征:

1.一种膜,其包含二维材料的粒子和聚合物,所述二维材料的粒子包含1个或多个层,

2.根据权利要求1所述的膜,其中,所述聚合物包含具有所述阴离子性官能团和所述阳离子性官能团的第1单体单元。

3.根据权利要求2所述的膜,其中,所述第1单体单元具有磷酸胆碱基。

4.根据权利要求2或3所述的膜,其中,所述聚合物还包含具有其他阴离子性官能团的第2单体单元。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的膜,其中,所述聚合物包含具有所述阴离子性官能团的第3单体单元和具有所述阳离子性官能团的第4单体单元。

6.一种电极,其包含权利要求1~5中任一项所述的膜。

7.根据权利要求6所述的电极,其为生物信号传感电极。

8.根据权利要求6所述的电极,其为电刺激电极。


技术总结
本发明提供一种包含MXene和聚合物、且为高强度且低阻抗的新型膜。一种膜,其为包含二维材料的粒子(10、10a、10b)和聚合物(11)的膜(20),上述二维材料的粒子包含1个或多个层(7a、7b),上述层包括:由式子M<subgt;m</subgt;X<subgt;n</subgt;(式中,M为至少1种的第3、4、5、6、7族金属,X为碳原子、氮原子或它们的组合,n为1以上且4以下,m大于n且为5以下)表示的层主体(1a、1b)以及存在于该层主体的表面的修饰或末端T(3a、3b、5a、5b)(T为选自羟基、氟原子、氯原子、氧原子和氢原子中的至少1种),上述聚合物具有阴离子性官能团和阳离子性官能团,上述膜中的上述聚合物相对于上述二维材料的粒子和上述聚合物的合计的比例为5体积%以上且70体积%以下。

技术研发人员:杉浦宏介,藤胁未伽,岛崎淑子,部田武志
受保护的技术使用者:株式会社村田制作所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-33567.html