【摘 要】
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全钒液流电池(VRB)是一种新型电化学蓄电储能装置,通过不同价态的钒离子相互转化实现电能的储存与释放,是众多化学电源中唯一使用同种元素组成的电池系统。 离子交换膜是
【机 构】
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清华大学化学工程系 北京 100084
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全钒液流电池(VRB)是一种新型电化学蓄电储能装置,通过不同价态的钒离子相互转化实现电能的储存与释放,是众多化学电源中唯一使用同种元素组成的电池系统。
离子交换膜是全钒液流电池的关键功能材料之一,它不仅把不同价态的钒离子隔绝在离子交换膜两侧,还要保证氢离子在膜中自由通过,提高膜材料电导率,降低电池内阻。与此同时,离子交换膜需要具备良好的化学稳定性、耐电化学氧化特性,保证材料的使用寿命。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料主体,对其进行化学改性,接枝丙烯基磺酸钠以及甲基丙烯磺酸钠等含有强极性的磺酸基官能团,形成具有离子交换能力的高分子材料。利用质子置换反应以取代高分子中可迁移的钠离子,获得良好的电导率并具有很好的阻钒功能。实验结果表明当化学改性条件和置换反应时间适当的时候膜的电导率最高能达到6*10-3s/cm 以及较低的钒离子渗透率,具有很好的应用前景。
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