膜科学与技术

单位：1国家电投集团科学技术研究院有限公司，北京102209;2大连理工大学，辽宁 大连 116024

关键词：铁铬液流电池；两性聚醚醚酮；离子选择性；膜

基金：北 京 市 科 技 计 划 项 目 （Z191100004619008， Z201100004520021）

本文对铁铬液流电池用的离子交换膜进行分子设计，以磺化聚醚醚酮（SPEEK）为基质，通过反应引入叔胺基团，制备了两性聚醚醚酮（ASPEEK）。两性结构促进了膜中高效氢键网络的构建，从而可以形成较大的亲水离子团簇。同时，叔胺基团与磺酸基团之间形成酸碱对效应，有效抑制了膜的吸水溶胀并改善了膜的微相分离结构缩小了离子通道大小。另外，叔胺在酸性环境下质子化之后带有的正电荷可排斥铁铬离子，进而实现了铁铬液流电池库伦效率与能量效率的有效提升。在70 mA/cm2电流密度下铁铬电池性能测试中，ASPEEK膜的库伦效率为96.9%，能量效率达到80.57%。

来源：2023年第2期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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