一种双层共价有机框架复合离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钒电池隔膜技术领域，公开了一种双层共价有机框架复合离子交换膜及其制备方法。包括如下步骤：将荷负电的全氟磺酸膜吸附荷正电的阳离子型共价有机框架胺类单体，之后在醛类单体溶液中加热反应生成荷正电的离子型共价有机框架薄层结构。再利用其表面的正电性，吸附荷负电的含有磺酸基团的阴离子型胺类单体，之后在醛类单体溶液中加热反应，生成荷负电的离子型共价有机框架薄层结构，最终具有双层、相反电荷共价有机框架薄层结构的全氟磺酸离子交换复合膜。具有双层共价有机框架结构的复合离子交换膜具有纳米尺度的有效孔径、丰富的质子传导基团，进而提高电池的库伦效率、电压效率和容量保持率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钒电池隔膜，特别涉及一种双层共价有机框架复合离子交换膜及其制备方法。

技术介绍

1、随着人们对能源需求的不断提高，储能设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。全钒液流电池是一种特别适合长时间、大规模储能的电化学储能系统，具有设计灵活、响应快、度电成本低、电解液可回收和安全环保等优势，在能源领域获得了越来越多的关注。

2、全钒液流电池的主要组成部分包含电解液、电极、隔膜等，其中，隔膜起到隔开正负极电解液和传输离子的作用，对全钒液流电池的整体性能起到了至关重要的作用。目前大规模生产行业化的离子交换膜大多为全氟磺酸膜，内部具有大量的胶束通道，进而实现高效的离子交换和传导。然而，这些通道的尺寸在数个纳米的范畴，大于大多数离子的尺寸，因此存在离子选择性较差、库伦效率较低等问题，需要有效的改性手段来提高其综合性能。

3、共价有机框架是一种结晶性的、具有高度规整的孔道和周期性结构的新型有机多孔高分子材料，具有孔径处于纳米尺度且连续可调、易于功能化改性、化学稳定性良好等特点，在分离膜领域开始崭露头角。然而，常见二维共价有机框架的孔径虽本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中荷正电胺类单体选用三氨基胍盐酸盐、溴化乙锭、溴甲菲啶、2,5-二氨基-3-三甲氨基甲氧基吡啶盐酸盐和1,1'-双（2,4-二硝基苯基）-4,4'-二氯化联吡啶中的一种。

3.如权利要求1所述的一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中含有磺酸基团的荷负电胺类单体选用2,5-二氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯基-1,3-二磺酸、2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸和2,2'-...

【技术特征摘要】

1.一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中荷正电胺类单体选用三氨基胍盐酸盐、溴化乙锭、溴甲菲啶、2,5-二氨基-3-三甲氨基甲氧基吡啶盐酸盐和1,1'-双（2,4-二硝基苯基）-4,4'-二氯化联吡啶中的一种。

3.如权利要求1所述的一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中含有磺酸基团的荷负电胺类单体选用2,5-二氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯基-1,3-二磺酸、2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸和2,2'-联苯胺二磺酸中的一种。

4.如权利要求1所述的一种双层共价有机框架复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊仁海，王宇，王行远，鲁昆昆，陈广新，
申请(专利权)人：杭州德海艾科能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：