膜科学与技术

单位：北京工业大学 材料科学与工程学院， 北京 100124

关键词：铁铬液流电池； 聚苯胺纳米管； 质子交换膜； 质子传导率

基金：国家重点研发计划项目（2022YFB3805300）

铁-铬氧化还原液流电池(ICRFB)相对成本较低，在大规模储能领域中具有较好的应用前景。其中，质子交换膜作为铁-铬氧化还原液流电池的重要组件，对电池储能效率具有较大影响，因此开发新型高性能质子交换膜材料至关重要。本研究通过在Nafion膜中掺杂聚苯胺纳米管(PANI)，成功制备了一系列不同掺杂量的聚苯胺复合离子膜。PANI纳米管的引入提高了膜的保水率和尺寸稳定性，并增强了质子传导性能。实验结果表明，Nafion/PANI-0.5膜在80 ℃下的质子电导率达到223.4×10-2 S/cm。采用该膜的ICRFB单电池在电流密度为100 mA/cm2时，库仑效率(CE)和能量效率(EE)均优于Nafion膜，分别达到97.9%和87.2%。本研究制备的Nafion/PANI-0.5膜在ICRFB中的应用中展现出良好的性能，为提升液流电池储能系统的整体效能提供了新的思路。

来源：2025年第2期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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