全钒液流电池用季铵型含金刚烷结构聚芳醚酮阴离子交换膜
全钒液流电池是一种新型电化学储能装置,隔膜是其关键材料.目前,使用较多的全氟磺酸型Nafion膜价格昂贵,阻钒性能差,不利于全钒液流电池的大规模商业化应用,迫切需要开发低成本的具有优良综合性能的替代膜.以聚砜、聚苯砜等传统商业化芳基聚合物为基材的膜材料在离子交换容量较高时,溶胀度大,机械强度和稳定性欠佳,难以满足全钒液流电池用高离子传导性、高稳定性膜材料的需求,亟待发展新型高性能膜材料.以1,3‐二(4‐羟苯基)金刚烷,4,4’‐二氟二苯酮为单体经溶液缩聚、氯甲基化、季铵化制备出了季铵化含金刚烷结构聚芳醚酮阴离子交换膜(QADMPEK).将离子交换容量为2.2mmol/g的QADMPEK膜组装在全钒液流电池中测试,其能量效率达82％(100mA/cm2),优于商业化全氟磺酸型Nafion117膜(相同测试条件下,能量效率=77％).研究结果初步表明,QADMPEK膜在全钒液流中具有很好的应用前景.
全钒液流电池 阴离子交换膜 聚芳醚酮 制备工艺
张本贵 王国胜 张恩磊 何亚春 姜婉蓉 明单 刘雪娇
沈阳化工大学化学工程学院,辽宁省 沈阳经济技术开发区11号街 110142
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2015-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）