[发明专利]一种用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法

权利要求书

1.一种用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、Na-A型沸石的制备：以硅酸钠和氢氧化铝分别作为制备Na-A型沸石的硅源和铝源，采用水热合成法制备Na-A型沸石；

S2、NH₄-A型沸石的制备：对所述步骤S1制备的Na-A型沸石进行离子交换处理，得到NH₄-A型沸石；

S3、H-A型沸石的制备：对所述步骤S2制备的NH₄-A型沸石采用水蒸气加热法制备H-A型沸石；

S4、SPEEK原料的制备：通过后磺化法制备SPEEK原料；

S5、SPEEK复合膜的制备：将所述步骤S3制备的H-A型沸石掺杂到所述步骤S4制备的SPEEK原料中，制备出SPEEK复合膜。

2.如权利要求1所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S3的方法具体如下：

首先将NH₄-A型沸石置于瓷舟中，然后将瓷舟置于充满水蒸气的装置内，最后将该装置置于干燥箱中进行保温处理；

其中，所述步骤S3的保温温度为100-500℃，保温时间为1-3h。

3.如权利要求1所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下步骤：

S41、对PEEK粉末进行干燥处理；

S42、在干燥后的PEEK粉末中缓慢添加浓硫酸，室温搅拌直至PEEK粉末溶解于浓硫酸中；

S43、对溶解后的PEEK溶液水浴条件下加热并搅拌，得到反应混合液；

S44、对反应混合液冷却、搅拌并缓慢注入冰冷的去离子水中，获得纤维状固体析出物；

S45、反复清洗、过滤固体析出物，去除固体析出物表面残余的硫酸；

S46、将所述步骤S45的产品干燥至恒重，获得SPEEK原料。

4.如权利要求3所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S41中的干燥温度为50-70℃，干燥时间为12-36h，所述步骤S46中的干燥温度为50-70℃。

5.如权利要求3所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S43中的水浴温度为60-80℃，搅拌时间为30-80min。

6.如权利要求3所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：在所述步骤S44中，首先将反应混合液置于冰水中冷却10-30min，然后将反应混合液移至恒压滴定管中，在机械搅拌下，最后缓慢注入冰冷的去离子水中，获得纤维状固体析出物。

7.如权利要求1所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S5包括以下步骤：

S51、将H-A型沸石、N,N-二甲基乙酰胺与SPEEK原料混合均匀；

S52、对混合液进行蒸干溶剂并老化处理；

S53、冷却至室温后，加入去离子水浸泡，取出、再浸泡于去离子水中，即可获得SPEEK复合膜。

8.如权利要求7所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S51中的H-A型沸石与SPEEK复合膜的质量比为1:100-1:10。

9.如权利要求7所述的用于全钒液流电池的质子交换膜的改性方法，其特征在于：所述步骤S52中的蒸干温度50-70℃，蒸干时间20-40h，老化温度为80-100℃，老化时间为0.5-5h。