1.組件,其包含:
與第一導電表面接觸的第一凝膠化離子液體膜,其中所述第一凝膠化離子液體膜包含封裝在凝膠基質中的第一離子液體;和
與第二導電表面接觸的第二凝膠化離子液體膜,其中所述第二凝膠化離子液體膜包含封裝在凝膠基質中的第二離子液體;
其中所述第一和第二凝膠化離子液體膜彼此接觸。
2.權利要求1所述的組件,其中所述第一和/或第二離子液體包含選自鹵素、磺酰亞胺、羧酸根、和氟化磷酸根陰離子的一種或多種陰離子。
3.權利要求1或權利要求2所述的組件,其中所述第一和/或第二離子液體包含選自烷基吡啶二烷基咪唑二烷基吡咯烷四烷基磷和四烷基銨陽離子的一種或多種陽離子。
4.權利要求1至3的任一項所述的組件,其中所述第一和第二導電表面是電極。
5.權利要求4所述的組件,其中每個電極獨立地包含石墨(碳)、碳納米管(摻雜或非摻雜)、石墨烯(摻雜或非摻雜)、石墨烯復合物、碳紙、鉑、金、或鈦的一種或多種。
6.權利要求4或權利要求5所述的組件,其中所述第一導電表面是陽極,并且所述第二導電表面是陰極。
7.權利要求1至6的任一項所述的組件,其中所述第一和第二凝膠化離子液體膜當彼此接觸時是不混溶的。
8.權利要求1至7的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二凝膠化離子液體膜的厚度在約50μm和約10mm之間。
9.權利要求1至8的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二封裝離子液體包含一種或多種陰離子,其選自溴根、氯根、碘根、雙(三氟甲基-磺?;?酰亞胺、雙(氟基磺酰基)酰亞胺、醋酸根、丙酸根、戊酸根、己酸根、六氟磷酸根、和三(五氟基)三氟磷酸根。
10.權利要求1至9的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二封裝離子液體包含一種或多種陽離子,其選自1-丁基吡啶1-辛基吡啶1-(2-羥基乙基)吡啶1-乙基-3-甲基咪唑1-丁基-3-甲基咪唑1-戊基-3-甲基咪唑1-己基-3-甲基咪唑1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑1-(1-甲氧基甲基)-3-甲基咪唑1-甲基-3-辛基咪唑1-甲基-1-乙基吡咯烷1-甲基-1-丁基吡咯烷1-甲基-1-己基吡咯烷1-(2-甲氧基乙基)-1-甲基吡咯烷1-(1-甲氧基甲基)-1-甲基吡咯烷四丁基磷三丁基辛基磷三丁基(2-甲氧基乙基)磷三丁基-叔-丁基磷三丁基(1-甲氧基甲基)磷四乙基銨、四丁基銨、三丁基辛基銨、三丁基(2-甲氧基乙基)銨、三丁基(1-甲氧基甲基)銨、和三丁基-叔-丁基銨。
11.權利要求1至10的任一項所述的所述組件,其中任意所述凝膠基質由選自以下任意一種或多種的膠凝劑形成,所述膠凝劑為羥基取代的有機化合物、多糖、二肽、蛋白質、聚合物、碳納米管、非摻雜或摻雜的石墨烯、功能化二氧化硅納米球、和二氧化硅溶膠凝膠。
12.權利要求11所述的組件,其中所述膠凝劑是聚合物,并且所述聚合物是聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)。
13.權利要求1至12的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二凝膠化離子液體膜進一步包含額外的溶解的氧化還原物質,其選自:
Li+、Mg2+、Zn2+、Cu+/2+、Fe2+/3+、Co2+/3+、Mn2+、或Cr3+的醋酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、或三氟甲基磺酸鹽;
鹵素(例如,Cl2、Br2、I2);
Li+、K+、Ca2+、Na+、或Mg2+的氧、高錳酸鹽、重鉻酸鹽、高氯酸鹽、或鹵化物鹽;和
這些中的任意兩種或多種的混合物。
14.權利要求1至13的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二凝膠化離子液體膜包含兩種或多種不同的離子液體。
15.權利要求1至14的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二離子液體包含一起形成低共熔混合物的兩種或多種陽離子和兩種或多種陰離子。
16.權利要求1至15的任一項所述的組件,其中所述第一和/或第二凝膠化離子液體膜進一步包含電解質鹽。
17.權利要求16所述的組件,其中所述電解質鹽可溶于所述離子液體。
18.權利要求1至17的任一項所述的組件,其中所述組件進一步包含:
與第三導電表面接觸的第三凝膠化離子液體膜,其中所述第三凝膠化離子液體膜包含封裝在凝膠基質中的第三離子液體;和
其中所述第二和第三液體膜至少部分接觸。
19.權利要求18所述的組件,其中所述第二和第三凝膠化離子液體膜彼此不混溶。
20.權利要求18或權利要求19所述的組件,其中所述第一和第三導電表面是陽極并且所述第二導電表面是陰極。
21.權利要求1至20的任一項所述的組件,所述組件是電化學電池。
22.電化學電池,其包含權利要求1至20的任一項所述的組件。
23.生產根據權利要求1至21的任一項的組件或根據權利要求22的電化學電池的方法,其包含:
提供與第一導電表面接觸的包含第一封裝離子液體的第一凝膠化離子液體膜;和
提供與第二導電表面接觸的包含第二封裝離子液體的第二凝膠化離子液體膜;和
接觸所述第一和第二凝膠化離子液體膜。
24.權利要求23所述的方法,其中所述提供包含
將膠凝劑與離子液體在適合的溫度下組合以產生混合物,并且允許所述膠凝劑凝結,從而形成所述離子液體被封裝于其中的凝膠化離子液體膜;和
將所述混合物或所述凝膠化離子液體膜與導電表面接觸。
25.權利要求24所述的方法,其中在允許所述膠凝劑凝結前所述混合物與所述導電表面接觸。
26.權利要求24或權利要求25所述的方法,其中所述混合物或所述凝膠化離子液體膜與所述導電表面的接觸通過將所述混合物印刷至所述導電表面上實現。
27.權利要求23至26的任一項所述的方法,其中所述第一導電表面是陽極并且所述第二導電表面是陰極。
28.權利要求23至27的任一項所述的方法,其進一步包含:
提供與第三導電表面接觸的包含第三封裝離子液體的第三凝膠化離子液體膜;和
接觸所述第二和第三凝膠化離子液體膜。
29.權利要求28所述的方法,其中所述第三導電表面是陽極。
30.權利要求23至29的任一項所述的方法,其中所述第一、第二和/或第三離子液體的任意一種或多種包含:
(a)一種或多種陰離子,其選自溴根、氯根、碘根、雙(三氟甲基磺?;?酰亞胺、雙(氟基磺?;?酰亞胺、醋酸根、丙酸根、戊酸根、己酸根、六氟磷酸根、和三(五氟基)三氟磷酸根;和/或
(b)一種或多種陽離子,其選自1-丁基吡啶1-辛基吡啶1-(2-羥基乙基)吡啶1-乙基-3-甲基咪唑1-丁基-3-甲基咪唑1-戊基-3-甲基咪唑1-己基-3-甲基咪唑1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑1-(1-甲氧基甲基)-3-甲基咪唑1-甲基-3-辛基咪唑1-甲基-1-乙基吡咯烷1-甲基-1-丁基吡咯烷1-甲基-1-己基吡咯烷1-(2-甲氧基乙基)-1-甲基吡咯烷1-(1-甲氧基甲基)-1-甲基吡咯烷四丁基磷三丁基辛基磷三丁基(2-甲氧基乙基)磷三丁基-叔-丁基磷三丁基(1-甲氧基甲基)磷四乙基銨、四丁基銨、三丁基辛基銨、三丁基(2-甲氧基乙基)銨、三丁基(1-甲氧基甲基)銨、和三丁基-叔-丁基銨。
31.權利要求23至30的任一項所述的方法,其中所述第一、第二和/或第三凝膠化離子液體膜的任意一種或多種進一步包含電解質鹽。
32.權利要求23至31的任一項所述的方法,其中所述第一和/或第二和/或第三離子液體包含一起形成低共熔混合物的兩種或多種陽離子和兩種或多種陰離子。