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

摘要

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/PEI 3％膜的库仑效率为96.5％,能量效率达到79.4％.