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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 化学工程与工艺 > 正文

聚苯砜多孔离子传导膜的制备及表征文献综述

 2020-06-24 19:47:27  

文 献 综 述 摘要:全钒液流电池由于其独立、稳定、灵活等特点,广泛应用于电能管理和大规模储能技术中。

多孔Nafion膜已经在VFB电池中应用成熟并且已商业化。

由于阻钒率低,成本高,制作工艺复杂等特点,人们开始广泛开发探索基于筛分效应的,具有离子传导性的多孔膜,主要方法是探索新的改性方法,寻找新的成膜材料。

相转化法制备的聚砜类多孔隔膜如PSF,PES,PSA等有着很好的潜力,通常表现在其具有更简便的制备方法,更高的能量效率和更低的钒渗透率等。

探索制备一种新型聚砜类离子交换膜的改性方法正是本课题的研究重点,对影响液-液分相的聚合物浓度、添加剂、温度、凝固浴等因素已经展开了一系列条件优化工作,通过溶剂诱导方法,使用磺化聚醚醚酮改性其亲水性,研究制备聚苯砜多孔离子传导隔膜。

1背景 1.1钒液流电池 近年来对于能源密集型消费和全球环境治理问题的关注度日益增长,钒液流电池(VFBs)具有容量和功率可调、效率高、寿命长、安全性高、环保等优异的特点。

因此,是最有潜力的大规模储能技术之一。

钒液流电池兼具液流电池的优点和钒同时用于正负极而不会发生正负极溶液交叉污染的好处,理论上在非工作状态下不会产生自放电现象,而其电池模块与电解液上空间相互独立,输出功率取决于电池模块,储能容量取决于电解液的浓度体积,因此可以灵活设计。

[1] 1.2 VFB隔膜研究 VFB电池反应如下: 正极: VO2 +H2O #8211; e #8212;#8212; VO2 2H E0= 1.00V 负极: V3 e #8212;#8212;V2 E0= 0.26V 总反应: VO2 +H2O V3 #8212;#8212;#8212;#8212; VO2 +V2 2H E0= 1.26V VFB单电池由电解液、电池隔膜、碳毡电极以及双极板等材料组成,多孔离子交换隔膜是目前应用良好的材料之一,其作用有二:传递质子、阻隔钒离子(高价钒离子的水合能非常大,不能以单离子存在,在水中以水合钒离子形态呈现)。

根据电性不同,离子交换膜可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和两性离子交换膜,聚砜类属于阳离子交换膜,对阳离子交换膜而言,其交换基团主要有磺酸基(-SO3-)、羧酸基(-COO-)、磷酸基(-PO3H-)等,磺酸基团是强酸性离子交换基团,也是本课题的主要研究对象。

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