工研院材化所獲證專利快訊─阻氣複合膜/透明導電膜組合物及透明導電膜/氣體處理方法及系統/用於鋰離子電池的添加劑配方、電極漿料組合物及鋰離子電池

 

刊登日期:2017/8/4
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■ 阻氣複合膜
主要技術特徵
本案提供之阻氣複合膜,包括基材層,表面機能層設置在基材層的一面或兩面上,其中該表面機能層包括對-羥基苯甲酸(p-Hydroxybenzoic Acid)與6-羥基-2-萘甲酸(6-Hydroxy-2-naphthoic Acid)之第一共聚物或丙烯酸(Acrylic Acid)與二氯乙烯(Vinylidene Dichloride)之第二共聚物,以及無機堆疊層,設置在表面機能層上。

功效特點與產業效益
本發明有關於氣體與水氣之阻氣膜,特別有關於一種具可撓曲之阻氣複合膜。軟性電子為將光電元件製作於軟性基材上的新技術領域。由於其產品具有輕、薄、易攜帶等人性化之方便特性,近年來逐漸受到全世界高科技界的重視。軟性電子元件一般以塑膠
或金屬薄片為基材,而塑膠基材相較於金屬薄片基材具有透明及可撓性較高的優點,然而塑膠基材對水氣、氧氣的阻障效果不佳,將使得光電元件中的作用層及高功函數電極易與空氣中的水氣、氧氣反應,成為了軟性電子產品發展上的限制。所以,軟性電子產品通常需要有一具阻氣功能的複合膜來阻隔水氣或氧氣進入光電元件內部,以維持光電元件的效能及延長其生命週期。

因此,開發具透明、可撓特性之阻氣複合膜,為軟性電子產品發展中的關鍵之一。本申請案所揭露之阻氣複合膜,可達到可撓及有效阻絕水氣,保護基板避免水解,維持長期穩定性,可應用於軟性電子元件之阻氣基材或背板,該軟性電子元件包括電子紙、有機發光二極體、有機太陽能電池或薄膜太陽能電池。

申請專利範圍
一種阻氣複合膜,包括:一基材層;一表面機能層,設置在該基材層的一面或兩面,其中該表面機能層包括對-羥基苯甲酸(p-Hydroxybenzoic Acid)與6-羥基-2-萘甲酸(6-Hydroxy-2-naphthoic Acid)之第一共聚物或丙烯酸(Acrylic Acid)與二氯乙烯(Vinylidene Dichloride)之第二共聚物;以及一無機堆疊層,設置在該表面機能層上。

■ 透明導電膜組合物及透明導電膜
主要技術特徵
本揭露提供一種透明導電膜組合物,包括:(a)0.07~0.2重量%之金屬材;(b)0.01~0.5重量%之分散劑;及(c)99.3~99.92重量%之溶劑,其中該金屬材(a)包括:(a1)84~99.99重量%之奈米金屬線;以及(a2)0.01~16重量%之微米金屬片。本揭露亦提供使用此透明導電膜組合物所製得之透明導電膜。

功效特點與產業效益
本揭露係有關於透明導電膜,且特別係有關於一種透明導電膜組合物及其所形成之透明導電膜。近年來透明導電薄膜的應用領域及需求量不斷地擴大, 例如平面顯示面板(Flat Display Panel)中的液晶顯示器(Liquid Crystal Display)、電致發光顯示面板(Electroluminescence Panel)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel)、場發射顯示器(Field Emission Display)、觸控式面板、太陽電池等電子產品皆使用透明導電薄膜當作電極材料。隨著3C產業的蓬勃發展及節約能源的全球趨勢,透明導電薄膜的重要性將日趨重要。因此,業界亟需一種高導電度、高透明度且可應用於軟性電子產品之透明導電薄膜。

本發明揭露如上述之組合物外,更提供一種透明導電膜,包括:(a)金屬材;及(b)分散劑,該金屬材與該分散劑的重量比為0.7:1至20:1,其中該金屬材(a)包括:(a1)84~99.99重量%之奈米金屬線;以及(a2)0.01~16重量%之微米金屬片,其中該透明導電膜之片電阻(Sheet Resistance)為100 Ω/□以下,且該透明導電膜之透光度為95%以上。

本發明之透明導電膜不具有成本較高之銦離子,因此,相較於傳統氧化銦錫材料製作之透明導電薄膜,本揭露之透明導電薄膜之製程成本低廉。再者,由於本揭露透明導電薄膜之導電度可在100 Ω/□以下,故其可應用於中大型尺寸之顯示器及面板。且本揭露透明導電薄膜為軟性材質,故其亦可應用於軟性電子產品。

綜上所述,本發明於透明導電膜中加入少量微米金屬片,可在維持此透明導電膜一定的透光度下提升其導電度。且本揭露之透明導電膜製程成本低、導電度低、透明度高且可應用於軟性電子產品之透明導電薄膜。

申請專利範圍
1. 一種透明導電膜組合物,包括:(a)0.07~0.2重量%之金屬材;(b)0.01~0.5重量%之分散劑;及(c)99.3~99.92重量%之溶劑,其中該金屬材(a)包括:(a1)84~99.99重量%之奈米金屬線;以及(a2)0.01~16重量%之微米金屬片,其中該微米金屬片的平均片徑(D50)值為0.5微米(μm)至10微米(μm)。
2. 一種透明導電膜,包括:(a)金屬材;及(b)分散劑,該金屬材與該分散劑的重量比為0.7:1至20:1,其中該金屬材(a)包括:(a1)84~99.99重量%之奈米金屬線;以及(a2)0.01~16重量%之微米金屬片,其中該微米金屬片的平均片徑(D50)值為0.5微米(μm)至10微米(μm),其中該透明導電膜之片電阻(Sheet Resistance)為100 Ω/□以下,且該透明導電膜之透光度為95%以上。

■ 氣體處理方法及系統
主要技術特徵
本發明提供氣體處理方法及系統。氣體處理方法包括:將氣體饋入分離裝置以進行分離;以及獲得頂部流與底部流。一部分該頂部流係作為回流。頂部流含有具較低沸點的物質,且底部流含有具較高沸點的物質。

功效特點與產業效益
許多工業製程會產生大量廢氣,如何有效處理該等廢氣以符合各國空氣汙染物排放規範,並達到省能、減廢、汙染防制的目的,係業界不斷努力的目標。已有許多用於淨化高溫廢氣或回收廢氣中有機揮發物的習知技術,例如,冷凝法、吸收法、吸附法等。冷凝法係將高溫氣體直接冷凝以回收廢氣中有機揮發物的方法。然而,有機揮發物的冷凝回收率有限。

再者,由於其冷凝液中通常具有大量水分,使得有機揮發物的濃度偏低,因此增加了後續純化處理之耗能;並且,其處理後之尾氣通常仍含有一定濃度的有機揮發物,使得於後續仍需靠洗滌塔來處理該尾氣,且洗滌時通常需添加大量酸/鹼洗滌液,因而相當耗能、耗成本。

此外,冷凝法只適用於回收高濃度的高沸點有機物質,對低沸點之有機揮發物的回收效果不佳。有許多使用吸收法的應用被提出,其係為例如添加吸收劑/洗滌劑(例如:水、乙二醇苯醚、NMP等)、共凝劑(例如:水、乙醇、丙酮、丙醇等)等,以於吸收塔之塔底液中回收有機揮發物。亦有許多同時利用吸收法及吸附法的技術被報導,其係利用吸收劑將有機揮發物吸收後,再利用吸附劑(例如:分子篩)吸附有機揮發物。然而,該等方法需要額外添加吸收劑或使用吸附劑,且需針對欲回收之有機揮發物選擇適當的吸收劑,因而對其應用造成限制。再者,使用吸收劑或吸附劑需要進行耗能的再生程序,且會導致大量廢液等產生,增加了處理成本。本發明提供氣體處理方法,包括:將含有有機揮發物之該氣體從饋入點饋入分離裝置以進行分離;以及於該饋入點上方獲得頂部流,於該饋入點下方獲得底部流。一部分該頂部流係回流以與該分離裝置中的該氣體接觸。該頂部流含有具較低沸點的物質,且該底部流含有具較高沸點的物質。

再者,本發明提供氣體處理系統,包括:分離裝置,包含填充床及用以饋入該氣體之饋入點,其中,該饋入點係位於該分離裝置下部;以及熱交換器,其係用於進行冷卻/冷凝以獲得頂部流。氣體係饋入該分離裝置進行分離,以於該饋入點上方獲得頂部流,於該饋入點下方獲得底部流。該分離系統之分離裝置係設計為使一部分該頂部流回流以與該分離裝置中的該氣體接觸。

申請專利範圍
1. 一種氣體處理方法,包括:將含有有機揮發物之該氣體從饋入點饋入分離裝置以進行分離;以及於該饋入點上方獲得含有具較低沸點的物質之頂部流,於該饋入點下方獲得含有具較高沸點的物質之底部流,其中,一部分該頂部流係回流以與該分離裝置中的該氣體接觸。
2. 一種氣體處理系統,包括:分離裝置,係包含填充床及用以饋入該氣體之饋入點,該饋入點係位於該分離裝置下部,其中,該氣體係饋入該分離裝置進行分離,以於該饋入點上方獲得頂部流,於該饋入點下方獲得底部流,且一部分該底部流係返回該分離裝置;以及熱交換器,係用於冷凝該分離裝置中的氣相物質以獲得該頂部流,且一部分該頂部流係回流以與該分離裝置中的該氣體接觸。

■ 用於鋰離子電池的添加劑配方、電極漿料組合物及鋰離子電池
主要技術特徵
一種用於鋰離子電池之添加劑配方,包括離子導體及具有馬來醯亞胺結構之化合物。一種電極漿料組成物,包括活性物質、導電添加劑、黏著劑以及含有離子導體及具有馬來醯亞胺結構之化合物之添加劑配方。

功效特點與產業效益
本發明揭露係關於一種鋰離子電池添加劑配方,尤指關於電極漿料組成物及鋰離子電池。鋰離子電池或鋰高分子電池的電化學原理與一般電池相同,主要的組成分別為正極、負極、隔離膜與電解液,在充電過程中,鋰離子由正極移向負極;放電時,鋰離子則由負極移向正極。正極與負極皆包含電子金屬收集板與電極表面塗膜層,其中該正、負電極表面塗膜層皆含電極活化物、導電粉體與電極黏著劑。由於製作正極表面塗膜之正極漿料組成物中,含有高密度鋰鈷氧化物(LiCoO2)等正極活性物質之金屬氧化物粉末,與低密度的碳粉與石墨,在電極黏著劑聚二氟乙烯(PVDF)與溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合與分散下,容易造成沉降(Sedimentation)現象。因此,發展出以巴比土酸改質馬來醯亞胺增加其與電極漿料溶劑的相容性。然而,含有巴比土酸改質馬來醯亞胺所製得的鋰電池產品,雖具安全特性,但最後所得的鋰電池有阻抗較高的現象,造成操作時無謂的電能消耗,以及電容量下降。因此,如何解決上述缺陷以降低電池產品的阻抗,同時兼顧高電容量、高安全性及優異的循環壽命,實為重要。

申請專利範圍
一種用於鋰離子電池之添加劑配方,包括:離子導體,係具有式(I)結構:
LixMyTiz(PO4)3 式(I)
其中,M表示Al、Fe或Cr,且0<x<2,0<y≦1,0<z<3;以及具有馬來醯亞胺結構之化合物,係經具有巴比土酸結構之化合物改質者,且該具有馬來醯亞胺結構之化合物與該離子導體之重量比為1.0:0.5至1.0:5.0。


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