一种全钒液流电池杂化膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种全钒液流电池杂化膜及其制备方法，制备中在混合膜中采用磺化哌嗪共价三嗪骨架材料作为填充剂，添加到非氟磺化聚合物中。与现有技术相比，本发明专利技术制备得杂化膜拥有更高的阻钒能力和质子传导能力，表现出优秀的电池性能。颗粒富氮结构所表现出的电正性使得大孔通道产生道南排斥实现高阻钒作用，而亲质的特性促使了孔内连续氢键网络的构建，允许质子快速传递；另一方面，s

【技术实现步骤摘要】
一种全钒液流电池杂化膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钒氧化还原液流电池
，尤其是涉及一种全钒液流电池杂化膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]出于环保理念和传统化石燃料的短缺，能源需求逐渐向可持续的绿色能源转型，而合适的储能技术仍然是一个挑战。全钒液流电池(VFB)作为一种大规模储能技术，具有安全性高、循环寿命长、自放电小、规模可调等技术优点，为充分利用可再生能源提供了一条有效途径。作为VFB系统中最关键的组件之一，离子传导膜(ICM)的作用是隔离阳极和阴极中的活性物质，同时有效传导质子以完成电流回路。理想的ICM需要满足低钒离子渗透率、高质子传导率和优异的化学耐久性等要求，以确保能量的有效转换。全氟磺酸膜(如Nafion)具有优良的质子传导性和出色的化学稳定性，是目前最常用的ICM，但其较高的钒离子渗透率和高昂的制造成本仍是亟待解决的问题。因此，有必要开发新一代应用于VFB的低成本、高性能ICM。
[0003]低成本的非全氟化材料是一种可行的替代材料，但是仍存在着质子传导率不高、化学稳定性不强等弊端，需要进一步改性才本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全钒液流电池杂化膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：配制分散有磺化哌嗪共价三嗪框架材料的第一溶液；步骤二：配制溶解有磺化聚合物的第二溶液；步骤三：将第一溶液和第二溶液混合后采取流延法制备膜，活化，洗涤，干燥后得到杂化膜产品。2.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池杂化膜的制备方法，其特征在于，所述第一溶液和第二溶液均选自正丁醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙酸异丙酯、N
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甲基吡咯烷酮中的一种或多种的混合。3.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池杂化膜的制备方法，其特征在于，所述磺化哌嗪共价三嗪框架材料由以下过程制备：(1)将pCTF颗粒均匀分散于双氧水溶液中，搅拌，过滤产物用水洗涤，真空干燥后得到羟基化pCTF颗粒；(2)取羟基化pCTF颗粒均匀分散于甲苯溶液中，滴入3
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(三甲氧基甲硅烷基)
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丙硫醇(MTPMS)，搅拌，回流反应，过滤产物依次用甲苯、乙醇、水洗涤数次，真空干燥后得到巯基化pCTF颗粒；(3)取巯基化pCTF颗粒分散在双氧水溶液中，室温搅拌，过滤产物用水洗涤，真空干燥后得到磺化哌嗪共价三嗪框架材料(s
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pCTF)。4.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池杂化膜的制备方法，其特征在于，所述磺化哌嗪共价三嗪框架材料为纳米花状，直径范围300
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400nm；所述磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐至，王一兴，李思瑶，徐唯一，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：