用于全钒液流电池的嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种用于全钒液流电池的嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜及其制备方法。先制备聚醚醚酮嵌段聚合物，再制备溴化聚醚醚酮嵌段聚合物，最后制得聚醚醚酮嵌段阴离子交换膜。本发明专利技术基于嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜其嵌段结构有利于离子交换膜内形成亲水疏水的微相分离结构，提高膜的电导率，可以有效抑制膜过度溶胀，提高膜的尺寸稳定性、抑制钒离子渗透，膜内部正电荷属性Donnan排斥效应进一步抑制钒离子渗漏，可以有效提高其在VRFB中性能。有效提高其在VRFB中性能。

【技术实现步骤摘要】
用于全钒液流电池的嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种聚合物阴离子交换膜及其制备方法，尤其涉及一种用于全钒液流电池的嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着可再生能源在总能源构成中所占比例越来越大，开发低成本、高效率的大型储能系统是解决可再生能源间歇性开发问题的关键。因此具有高效，长寿命等优点的全钒氧化还原液流电池(VRFB)近年来受到了非常广泛的关注。离子传导隔膜是VRFB的关键部件之一，不仅具有分隔出正极和负极、防止钒离子的交叉混合的作用，同时起到传导载流子形成电池回路的作用。理想的隔膜材料需具备高离子导电性、低吸水率、低溶胀比、低面电阻、低钒离子渗透性，高化学稳定性等性能。
[0003]在VRFB中常用的离子传导隔膜分为质子交换膜(PEM)和阴离子交换膜(AEM)两类，质子交换膜离子电导率高，但离子选择性较差，钒离子渗透严重。如应用较为广泛的Nafion膜，就具有十分严重的钒离子渗透率和高成本等问题。而阴离子交换膜中含有阳离子交换基团，这些基团的Do本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜重复单元如下所示：其中，X、Y为聚合度，是整数且不为0；R为季铵、螺环季铵、咪唑鎓、哌啶鎓、吡啶鎓、吡咯鎓阳离子。2.一种嵌段型聚醚醚酮阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：(1)制备聚醚醚酮嵌段聚合物将4，4'
‑
二氟二苯甲酮分别和甲基氢醌、双酚A加入三颈瓶中，以无水碳酸钾(K2CO3)为催化剂、甲苯为带水剂、N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，通N2除去体系中的溶解氧，在N2气氛下缓慢升温至140℃，回流脱水、搅拌溶解，随后除去甲苯，再缓慢升温至170℃继续预反应2
‑
4h停止反应，分别得到两种目标预聚体；将两种预聚体快速混合，继续通N2气，反应温度保持在170℃，反应5
‑
8h，待反应体系冷却后缓慢注入水中，沉淀析出，而后置于流动水中24h，洗涤至中性，再于80℃干燥24h后得到目标聚醚醚酮嵌段聚合物，保存备用最终；(2)制备溴化聚醚醚酮嵌段聚合物称取聚醚醚酮嵌段聚合物放入圆底烧瓶中，加入氯苯作为溶剂，在室温下搅拌直至其完全溶解，再向烧瓶中加入N
‑
溴代琥珀酰亚胺(NBS)作为溴化剂和过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂，并将温度提升至140℃反应5
‑
8h，冷却至室温后将反应溶液缓慢倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：林本才，李泾，徐斐，陈燕波，储富强，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：