凝胶浴对钒电池用侧链型杂萘联苯聚醚酮多孔膜结构和性能的影响

作者：王昭琪; 张守海^*; 刘乾; 杨研; 卓琳; 孙范忱; 刘泽元; 蹇锡高

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(01): 127-133.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0020

• 侧链型聚芳醚酮
• 多孔阴离子交换膜
• 凝胶浴
• 全钒液流电池

以含苄基氯结构的杂萘联苯聚醚酮(CMPPEK-P)为原料、三甲胺为胺化试剂,通过先制膜后胺化的方式,利用水蒸气诱导相分离法(VIPS)成功制备了一种高性能钒电池用含有季铵基侧链的杂萘联苯聚醚酮(QAPPEK-P)多孔阴离子交换膜。研究了在VIPS过程中,不同浓度氯化钠水溶液(质量分数0%～26%,下同)作为凝胶浴对膜结构和性能的影响:提高氯化钠浓度,QAPPEK-P膜的孔隙率提高,面电阻显著降低,而其阻钒性能无明显变化。其中,在凝胶浴盐浓度为26%条件下制得的QAPPEK-P膜,装载其单电池的电池效率最佳:在电流密度为140 mA/cm2时,能量效率可达80%;且其电池性能在120 mA/cm2的电流密度下,充放电150个循环后无明显变化,显示出良好的化学稳定性,证明了QAPPEK-P在多孔阴离子交换膜在钒电池应用中的潜力。

• 单位
  大连理工大学