【海川化工科技前沿】大连化物所科研人员制备高性能液流电池用超薄聚合物膜材料

简介--6月30日从中国科学院大连化学物理研究所获悉，该所研究员李先锋、项目研究员鲁文静等与中国科学技术大学研究员张宏俊合作，在液流电池用离子选择性膜研究中取得新进展。研究团队制备出厚度仅3微米的高稳定性超薄聚合物膜材料，将全钒液流电池的工作电流密度提升至300毫安/平方厘米。相关论文发表于《自然-化学工程》。 聚合物离子选择性膜因成本低、易于规模化制备等优势，是目前市场主流的液流电池膜材料。然而，传统方法制备的聚合物膜通常具有不规则无序孔结构，难以实现液流电池活性物质和载流子的精确筛分。 为解决上述问题，研究团队提出了一种界面交联新策略，通过将聚合物交联反应限制在有限的界面空间内，制备出由纳米级分离层和支撑层组成的超薄聚合物膜。测试结果表明，分离层中稳健的共价交联网络结构提高了膜的机械稳定性，即便是在膜厚度降低至3微米条件下，也展现出良好机械强度。 研究还发现，该膜材料分离层的孔径分布在1.8埃至5.4埃之间，与具有规整孔道结构的无机纳米多孔材料相似。这种孔径分布恰好位于液流电池活性物质和载流子的尺寸之间，实现了对活性物质的精确筛分和对载流子的快速传导。同时，纳米级分离层及膜整体厚度的降低进一步减少了离子传 ...-登录查看全文

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