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
• 机 构: 国家电投集团科学技术研究院有限公司,大连理工大学
• 出 处: 储能科学与技术
• 发表日期: 2021年4期
• 关键词: 铁铬液流电池 离子选择性 磺化聚醚醚酮 聚乙烯亚胺 膜
• 基金项目: 北京市科技计划项目(Z191100004619008,Z201100004520021),国家电投集团科学技术研究院有限公司B类课题(B-ZY05-201802)。

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 mA/cm²电流密度下铁-铬液流电池性能测试中,SPEEK/