ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С ТВЕРДЫМ ЩЕЛОЧНЫМ ИОНОПРОВОДЯЩИМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ И ВОДНЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ

1. Керамическая мембрана, способная проводить щелочные катионы, по меньшей мере, часть поверхности которой покрыта слоем из органического катионо-проводящего полиэлектролита, причем указанный слой не растворим и химически устойчив в воде при основном рН.
2. Керамическая мембрана по п.1, которая представляет собой керамическую мембрану со следующей формулой:
1+x
x
1-y
y
2-x
4
3
Li(M,Ga,Al)(GeTi)(PO),
где М представляет собой один или несколько металлов, выбранных из Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm или Yb, и где 0<x≤0,8, a 0≤y≤1,0, либо керамическую мембрану со следующей химической формулой:
1+x
2
x
3-x
12
NaZrSiPO,
где 0≤x≤3.
3. Керамическая мембрана по п.1, толщина которой составляет от 30 мкм до 500 мкм, предпочтительно от 50 мкм до 160 мкм.
4. Керамическая мембрана по п.1, в которой органический полимер представляет собой галополимер, предпочтительно фторполимер, содержащий кислотные группы.
3
-
+
5. Керамическая мембрана по п.4, в которой органический полимер представляет собой сополимер тетрафторэтилена и сомономера, содержащего кислотную группу, предпочтительно группу -SO M.
6. Керамическая мембрана по п.1, в которой толщина слоя органического полимера составляет от 1 мкм до 50 мкм, предпочтительно от 1 мкм до 10 мкм.
3
3
7. Керамическая мембрана по п.1, в которой одна из ее поверхностей покрыта слоем из органического катионо-проводящего полимера, который нерастворим и химически устойчив в воде при основном рН, а на другую ее поверхность нанесено защитное покрытие на основе LiN, LiP, LiI, LiBr, LiF или литий-фосфорного оксинитрида (LiPON), либо на основе натрий-фосфорного оксинитрида (NaPON), предпочтительно покрытие LiPON или NaPON.
8. Электрохимическое устройство, содержащее:
- в качестве твердого электролита - керамическую мембрану, способную проводить щелочные катионы, которая покрыта органическим катионо-проводящим полимером, который не растворим и химически устойчив в воде при основном рН, по любому из пп.1-7; а
- в качестве жидкого электролита - водный раствор гидроксида щелочного металла, контактирующий с указанным органическим полимером.
9. Устройство по п.8, которое представляет собой металло-воздушную батарею, предпочтительно литий-воздушную батарею.
10. Устройство по п.8, которое представляет собой металло-водную батарею, предпочтительно литий-водную батарею.
11. Устройство по п.8, которое представляет собой электролитическую ячейку.
12. Устройство по п.8, которое представляет собой литиевый насос или натриевый насос.