磺化聚醚醚酮基两性离子交换膜制备及在铁-铬液流电池中的应用

作者：张蓉; 王曙光^*; 孙璇; 江小松; 胡磊; 焉晓明; 贺高红

来源：储能科学与技术, 2021, 10(04): 1305-1310.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0050

• 铁铬液流电池
• 离子选择性
• 磺化聚醚醚酮
• 聚乙烯亚胺
• 膜

针对铁-铬液流电池用的离子交换膜需求,通过在磺化聚醚醚酮(SPEEK)中引入了高亲水性聚乙烯亚胺(PEI)构建离子交联形成高效氢键网络,制备了两性离子交换膜(SPEEK/PEI)。通过引入胺基来构建离子交联结构,有效降低了SPEEK膜的溶胀度,抑制了铁-铬离子渗透;同时膜中亲水的PEI促进了亲水通道的形成,保持了高质子传导率。基于膜中高效氢键网络,SPEEK/PEI膜实现了铁-铬液流电池库仑效率与能量效率的有效提升。在70 m A/cm2电流密度下铁-铬液流电池性能测试中,SPEEK/PEI 3%膜的库仑效率为96.5%,能量效率达到79.4%。

• 单位
  国家电投集团科学技术研究院有限公司; 大连理工大学