The invention discloses a method for accurately controlling the thickness of a composite film cortex, belonging to the technical field of the diaphragm of a vanadium liquid flow battery. The composite film is suitable for all vanadium redox flow battery, and a composite film is prepared on the basis of the nano pore film as a base membrane, and a layer of cationic group is accurately controlled on the surface of the base membrane by electrostatic spraying. The base membrane has nano scale pore size, and the vanadium ion and the hydrogen hydrate ion are screened and screened through the membrane hole, and the ion exchange group is not included in the membrane, so the stability of the membrane can be improved and the service life of the membrane can be prolonged. The cortex thin and containing cationic groups in osmosis composite membrane with high conductivity and the cortex of Donnan exclusion hindered vanadium ions, the cycle performance of the battery membrane is high, can be used as a battery separator used in all vanadium redox flow battery.
【技术实现步骤摘要】
一种精确控制复合膜皮层厚度的方法
本专利技术属于全钒液流电池用隔膜的制备
,具体涉及一种精确控制复合膜皮层厚度的方法。
技术介绍
随着人们对燃煤和石油等造成大气污染等环境问题的日益关注和全球普遍面临的能源紧张困境,能源供给和能源安全已引起全世界的极大关注,发达国家相继投入巨资进行以太阳能、风能为代表的可再生能源的研究。但是,这些可再生能源由于易受到气候变化的影响而具有不连续、不稳定的特点。因此,近些年储能技术受到了国内外研究者的广泛关注。与其它储能技术相比,全钒液流电池(all-vanadiumredoxflowbattery,简写为VFB)具有很多独特的优点,其具有使用寿命长、成本低、能量转换效率高、可深度充放电、功率和容量之间不互相影响、快速响应、不受地域限制等优点被认为是最有前景的大规模储能方式之一。离子交换膜作为VFB的重要组成部件之一,主要具有两方面作用。第一,由于不同价态的钒离子分别在正负极处反应实现充放电,因此正负极电解液需要由离子交换膜隔开,从而避免由于电池的自放电而损失能量。第二,导通阳离子和/或阴离子来实现电流回路,离子交换膜对全钒液流电池的库仑效率、能量效率起到决定性作用。理想的离子交换膜应该能有效阻隔钒离子的互相渗透并且具有较高的离子导电性,允许质子或其它离子通过以平衡两侧电荷。这两方面的要求需要离子交换膜具有很好的离子选择性,以保证电池有较高的储能效率。此外,为了降低电池的储能成本,还需要离子交换膜具有成本低、使用寿命长的特点。迄今为止,VFB系统中广泛使用的是Nafion膜,虽然该膜的化学稳定性以及离子传导性能都很优异,但 ...
【技术保护点】
一种精确控制复合膜皮层厚度的方法,其特征在于,步骤如下:将基膜固定于真空加热吸附平台上,平台温度调节为60℃;安装进料系统并完成调试,将喷涂液装入注射泵中,设置喷涂参数进行静电喷涂,喷涂结束后,置于酸性溶液中浸泡24~36h,再用去离子水反复冲洗至pH呈中性,即得到所需厚度的复合膜;喷头与平台之间的间距是4~8mm;喷嘴高度为25~35mm,喷嘴雾化半径为4~8mm;所述的喷涂参数如下:喷涂速度为35~50mm/s;喷涂进料速度为0.01~0.05ml/min;喷涂时间为2~20min;喷涂厚度为72‑720nm。
【技术特征摘要】
1.一种精确控制复合膜皮层厚度的方法,其特征在于,步骤如下:将基膜固定于真空加热吸附平台上,平台温度调节为60℃;安装进料系统并完成调试,将喷涂液装入注射泵中,设置喷涂参数进行静电喷涂,喷涂结束后,置于酸性溶液中浸泡24~36h,再用去离子水反复冲洗至pH呈中性,即得到所需厚度的复合膜;喷头与平台之间的间距是4~8mm;喷嘴高度为25~35mm,喷嘴雾化半径为4~8mm;所述的喷涂参数如下:喷涂速度为35~50mm/s;喷涂进料速度为0.01~0.05ml/min;喷涂时间为2~20min;喷涂厚度为72-720nm。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的喷涂液的制备方式如下:将氯甲基化程度为60~90%咪唑功能化的聚砜用溶剂中溶解,配成w/v浓度为0.1%~0.8%的喷涂液。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:焉晓明,孙佳慧,贺高红,阮雪华,代岩,郑文姬,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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