拉伸的、高度均匀的阳离子交换膜及其形成方法技术

一种阳离子交换膜，该阳离子交换膜包括含有磺酸根基团的氟化离聚物薄膜。该薄膜具有机器方向和垂直于机器方向的横向方向。该膜在机器方向和横向方向上的水膨胀率均小于约5%。该膜在机器方向上的面内电导率与横向方向上的面内电导率的比率为约0.9至约1.1。一种制备阳离子交换膜的方法，该阳离子交换膜包括含有磺酸根基团的氟化离聚物薄膜。该方法包括形成离聚物薄膜。该方法还包括在机器方向和垂直于机器方向的横向方向上双轴拉伸薄膜。一种电化学电池，该电化学电池具有阳极室和阴极室，并且包括阳离子交换膜作为阳极室与负极室之间的隔膜。隔膜。隔膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拉伸的、高度均匀的阳离子交换膜及其形成方法


[0001]本专利技术涉及用于液流电池和其他电化学应用的离子交换膜，并且更具体地涉及用于钒氧化还原液流电池的拉伸的、高度均匀的阳离子交换膜。

技术介绍

[0002]液流电池是可充电电池的一种，其中含有一种或多种溶解的电活性物质的电解质流经电化学电池，该电化学电池将化学能直接转化为电能。附加的电解质储存在外部，通常储存在罐中，并且通常通过反应器的一个或多个单元进行泵送，但是重力供给系统也是可能的。液流电池可通过更换电解质液体快速充电，同时回收用过的材料进行再充电。
[0003]三类主要的液流电池是氧化还原（redox）液流电池、混合液流电池以及燃料电池。在氧化还原液流电池中，所有电活性成分均溶解或分散在电解质中。混合液流电池的不同之处在于，电活性成分中的一种或多种被沉积为固体层。氧化还原燃料电池具有常规的液流电池反应器，但液流电池反应器仅用于产生电力；它不进行充电。在后一种情况下，充电是通过使用诸如氢的燃料来还原负极电解质和使用诸如空气或氧的氧化剂来氧化正极电解质而进行的。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阳离子交换膜，所述阳离子交换膜包括含有磺酸根基团的氟化离聚物薄膜，所述薄膜具有机器方向和垂直于所述机器方向的横向方向，所述膜在所述机器方向和所述横向方向上的水膨胀率均小于约5%，并且所述膜在所述机器方向上的面内电导率与在所述横向方向上的面内电导率的比率在约0.9至约1.1的范围内。2. 根据权利要求1所述的阳离子交换膜，所述阳离子交换膜的离子（质子/VO
2+
）选择率为至少约60（mS cm
‑1）/（10
‑6cm
2 min
‑1）。3.根据权利要求1所述的阳离子交换膜，所述阳离子交换膜的离子交换率在约7至约25的范围内。4.根据权利要求3所述的阳离子交换膜，所述离子交换率在约9至约15的范围内。5.根据权利要求1所述的阳离子交换膜，所述阳离子交换膜的厚度在约10
µ
m至约200
µ
m的范围内。6. 一种制备阳离子交换膜的方法，所述阳离子交换膜包括含有磺酸根基团的氟化离聚物薄膜，所述方法包括：形成所述离聚物薄膜；以及在机器方向和垂直于所述机器方向的横向方向上双轴拉伸所述薄膜，以使所述膜在所述机器方向和所述横向方向上的水膨胀率均小于约5%，并使所述膜在所述机器方向上的面内电导率与所述横向方向上的面内电导率的比率在约0.9至约1.1的范围内。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述双轴拉伸在所述机器方向和所述横向方向上以约1%/秒至约30%/秒范围内的速率进行。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述薄膜在所述双轴拉伸期间被加热到不低于所述离聚物的玻璃化转变温度约20℃以下的温度。9.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括在所述双轴拉伸期间将所述薄膜加热到约70℃至约250℃范围内的温度。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述薄膜在所述机器方向和所述横向方向上均以1.2至约5的比率进行拉伸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：