[发明专利]离子导体的电致发热方法和应用

权利要求书

1.一种离子导体的电致发热方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过电极对离子导体施加特征频率对应的交流电压，用于实现离子导体的电致发热；

其中，所述特征频率为离子导体在电路相位角为-10°～10°时的频率。

2.根据权利要求1所述的离子导体的电致发热方法，其特征在于，所述电路相位角为-5°～5°，优选为-2°～2°，进一步优选-1°～1°。

3.根据权利要求1所述的离子导体的电致发热方法，其特征在于，所述特征频率通过以下方法得到：先测量出离子导体的电化学阻抗谱，再根据电化学阻抗谱获得离子导体在电路相位角为-10°～10°时的频率。

4.根据权利要求3所述的离子导体的电致发热方法，其特征在于，测量离子导体的电化学阻抗谱时施加的电压振幅在1V以内，且不加偏压；

优选地，测量离子导体的电化学阻抗谱时施加的电压振幅为5-500mV；

优选地，采用阻抗仪测量离子导体的电化学阻抗谱。

5.根据权利要求1所述的离子导体的电致发热方法，其特征在于，所述离子导体包括液态离子导体和/或固态离子导体；

优选地，所述液态离子导体包括盐溶液、离子液体、聚电解质溶液、含电解质的乳液或含电解质的悬浊液中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述固态离子导体包括离子凝胶、凝胶电解质、聚合物电解质或离子导电陶瓷中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的离子导体的电致发热方法，其特征在于，所述盐溶液的溶质包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸锂、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、四氟硼酸锂、六氟磷酸钠、六氟磷酸钾、六氟磷酸锂、高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钾、醋酸钠、醋酸钾、醋酸锂、三氟乙酸钠、三氟乙酸钾、三氟乙酸锂、三氟甲磺酸钠、三氟甲磺酸锂、三氟甲磺酸钾、双三氟甲磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺钠、双三氟甲磺酰亚胺钾或离子液体中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述盐溶液的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述离子液体包括咪唑类离子液体、季铵盐类离子液体或季鏻类离子液体中的任意一种；

优选地，所述咪唑类离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑高氯酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑高氯酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述季胺盐类离子液体包括三丁基甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐；

优选地，所述季鏻类离子液体包括四丁基膦双三氟甲磺酰亚胺盐和/或三丁基乙基膦双三氟甲磺酰亚胺盐；

优选地，所述聚电解质溶液包括离子交换树脂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺或聚乙烯吡啶中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述含电解质的乳液包括水包油乳液和/或双水相乳液；

优选地，所述含电解质的悬浊液包括有机颗粒分散液和/或无机颗粒分散液；

优选地，所述离子凝胶包括PFEA-[EMIM]TF2N、PEA-[EMIM]TF2N、PMMA-BMIPF₆、PEOEMA-BMIPF₆、PHEMA-EMIBF₄、PHEMA-BPBF₄、PMMA-EMITFSI或PEO-PMA-EMITFSI中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述凝胶电解质包括聚丙烯酰胺水凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯有机凝胶或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有机凝胶中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚合物电解质包括聚氧乙烯基聚合物电解质、聚偏氟乙烯基聚合物电解质或聚丙烯酸酯基聚合物电解质中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述离子导电陶瓷包括硅酸锂、锗酸锂、氧化锆、氧化钙、β-氟化铅、α-碘化银或α-碘化铜中的任意一种或至少两种的组合。