[发明专利]复合离子交换膜在碱性体系锌铁液流电池中的应用在审
申请号: | 201711246805.4 | 申请日: | 2017-12-01 |
公开(公告)号: | CN109873188A | 公开(公告)日: | 2019-06-11 |
发明(设计)人: | 段寅琦;李先锋;张华民;袁治章 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M8/1044 | 分类号: | H01M8/1044;H01M8/1081;H01M8/18 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合离子交换膜 液流电池 阳离子有机高分子 碱性体系 树脂 锌铁 制备 阴离子有机高分子 电解质溶液 化学稳定性 离子传导率 离子交换膜 电池性能 离子交换 树脂制备 循环寿命 膜材料 生产成本 应用 电池 迁移 复合 环保 | ||
1.复合离子交换膜在碱性体系锌铁液流电池中的应用,其特征在于:
所述复合离子交换膜是以阴离子有机高分子树脂和阳离子有机高分子树脂共混作为原料,通过流延法制备而成的复合离子交换膜;
所述阴离子有机高分子树脂为聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚乙烯吡啶中的一种或二种以上;
所述阳离子有机高分子树脂为全氟磺酸树脂、磺化聚醚醚酮、磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚苯乙烯、或聚丙烯腈中的一种或二种以上。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:
阴离子有机高分子树脂和阳离子有机高分子树脂的质量比为5~40:10~70;优选质量比为5~20:40~70。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述复合离子交换膜按如下过程制备而成,
(1)将阴离子有机高分子树脂和阳离子有机高分子树脂共同溶解在DMSO、DMAc、NMP、DMF中的一种或二种以上的溶剂中,在温度为20~100℃下充分搅拌0.5~20h制成共混溶液;其中阴离子有机高分子树脂浓度为5~40wt%之间;
(2)将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在玻璃或塑料平板上,通过加热或自然风干,使共混溶液中的溶剂完全挥发尽,形成致密的复合离子交换膜。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:制备成的致密的复合离子交换膜的厚度在10~100μm之间。
5.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:正极电解液为亚铁氰化物和强碱的混合水溶液,负极电解液为锌盐或/和锌的氧化物与强碱的混合水溶液,正、负电解液中的强碱在水溶液中的浓度为0.001~10mol/L,正极电解液中活性物质为铁氰化物(Fe(CN)63-)或亚铁氰化物(Fe(CN)64-)中的一种或两种,负极电解液中活性物质为Zn(OH)42-;正、负极电解液中活性物质的浓度为0.001~3mol/L。
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