IONIC GEL SEPARATION LAYER FOR ENERGY STORAGE DEVICES AND PRINTABLE COMPOSITIONS THEREFOR

• Main Authors: LOCKETT, VERA, NICHOLAEVNA, RAY, WILLIAM, JOHNSTONE, LOWENTHAL, MARK, D, KAMINS, THEODORE, I, SHOTTON, NEIL, O
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 23.01.2014
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Representative embodiments provide a liquid or gel separator utilized to separate and space apart first and second conductors or electrodes of an energy storage device, such as a battery or a supercapacitor, and compositions therefor. A representative liquid or gel separator comprises a plurality of particles, typically having a size (in any dimension) between about 0.5 to about 50 microns; a first, ionic liquid electrolyte; and a polymer. In another representative embodiment, the plurality of particles comprise diatoms, diatomaceous firustules, and/or diatomaceous fragments or remains. Another representative embodiment further comprises a second electrolyte different from the first electrolyte; the plurality of particles are comprised of silicate glass; the first and second electrolytes comprise zinc tetrafluoroborate salt in l-ethyl-3-methylimidalzolium tetrafluoroborate ionic liquid; and the polymer comprises polyvinyl alcohol ("PVA") or polyvinylidene fluoride ("PVFD"). Additional components, such as additional electrolytes and solvents, may also be included. Des modes de réalisation représentatifs de la présente invention concernent un séparateur liquide ou gel utilisé pour séparer et espacer un premier et un second conducteur ou électrode d'un dispositif de stockage d'énergie, tel qu'une batterie ou un supercondensateur, et des compositions associées. Un séparateur liquide ou gel représentatif comprend une pluralité de particules, ayant typiquement une taille (dans toutes les directions) située entre environ 0,5 et environ 50 microns ; un premier électrolyte liquide ionique ; et un polymère. Dans un autre mode de réalisation représentatif, la pluralité de particules comprend des diatomées, des frustules de diatomées, et/ou des fragments ou restes de diatomées. Un autre mode de réalisation représentatif comprend en outre un second électrolyte différent du premier électrolyte ; la pluralité de particules est composée de verre de silice ; le premier et le second électrolyte comprennent un sel tétrafluoroborate de zinc dans le liquide ionique tétrafluoroborate de 1-éthyl-3-méthylimidalzolium ; et le polymère comprend un polyalcool de vinyle (« PVA ») ou un polyfluorure de vinylidène (« PVFD »). D'autres constituants, tels que des électrolytes et des solvants supplémentaires, peuvent également être inclus.