一种液流电池用高性能超薄多孔膜及其制备和应用

技术特征：
1.一种多孔离子传导膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)将溶有树脂x和树脂y的液相原料，铺设于可制备平面膜的装置，所述溶有树脂的液相原料浸没于含有交联剂的液相体系中，静置成膜i；所述树脂y为水溶性树脂；所述液相原料包含树脂x和树脂y的良溶剂；所述液相体系包含所述树脂x和树脂y的不良溶剂a；步骤(2)把所述膜i转置于所述树脂x和树脂y的不良溶剂a或不良溶剂b中，静置，得到包含膜i和膜ii的复合膜；步骤(3)将所述膜ii剥离后，得到所述多孔离子传导膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述树脂x和树脂y的良溶剂为二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述交联剂与所述树脂的质量比≥0.01；所述液相体系中，不良溶剂a与交联剂的比例，为(0.001～15):100g/ml。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述树脂x为聚苯并咪唑类聚合物；所述树脂y聚乙二醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中至少一种；树脂x与树脂y的质量比为1：(0.01～3)；优选1：(0.6～1.5)；优选所述树脂x在液相原料中的浓度为5wt％～30wt％；优选浓度为10wt％～20wt％，所述树脂y在液相原料中的浓度为5～30wt％；优选浓度为6～30wt％。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述交联剂为含酰氯官能团的芳香有机物中的至少一种；优选含酰氯官能团的芳香有机物为苯甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,3,5-苯三甲酰氯、苯乙酰氯、苯丙酰氯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述不良溶剂a为正己烷、正庚烷、正辛烷、正戊烷、环己烷中的至少一种；所述不良溶剂b为水、乙醇、异丙醇或丙酮中的至少一种。7.权利要求1-6任一项所述制备方法得到的多孔离子传导膜，其特征在于所述膜厚≤10μm；优选所述膜厚≤5μm。8.根据权利要求7所述的多孔离子传导膜，其特征在于所述膜的断裂伸长率≥14％；拉伸强度≥41mpa；弹性模量≥643mpa；vo
2
渗透速率≤2.31
×
10-6
cm2/h；面电阻≤0.041ω/cm2；孔径范围300-1000nm。9.权利要求8所述多孔离子传导膜在液流电池中的应用。10.权利要求9所述的应用，其特征在于，所述液流电池包括全钒液流电池、锌/溴液流电池、锌/碘液流电池、铁/铬液流电池或钒/溴液流电池。

技术总结
一种液流电池用高性能超薄多孔膜及其制备和应用，方法包括以下步骤：将溶有树脂X和树脂Y的液相原料，铺设于可制备平面膜的装置，所述溶有树脂的液相原料浸没于含有交联剂的液相体系中，静置成膜I；所述树脂Y为水溶性树脂；所述液相原料包含树脂X和树脂Y的良溶剂；所述液相体系包含所述树脂X和树脂Y的不良溶剂A；把所述膜I转置于所述树脂X和树脂Y的不良溶剂A或不良溶剂B中，静置，得到包含膜I和膜II的复合膜；将所述膜II剥离后，得到高性能超薄多孔膜，有机高分子树脂X和有Y之间发生交联反应形成的化学交联聚合物链保证了膜的高离子选择性，良好的化学稳定性和机械强度，满足电池组装的需求。装的需求。


技术研发人员：李先锋 石梦奇 张华民
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2022/6/4