一种液流电池用多孔离子传导膜及其制备和应用
专利汇可以提供一种液流电池用多孔离子传导膜及其制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 专利 涉及一种液流 电池 用多孔离子传导膜，以带有荷正电或荷负电的有机高分子 树脂 为原料制备成多孔离子传导膜基体；或，不具备荷电性的有机高分子树脂与带有荷正电或荷负电的有机高分子树脂为原料制备成多孔离子传导膜基体，并在此基体表面自组装磺化 石墨 烯或 氧 化 石墨烯 ，基体的孔隙率为40～80％。通过石墨烯 片层 结构和表面的功能化官能团实现对 钒 离子的阻隔和对氢离子的传导。该类膜具有 质子传导率 高和离子选择性好的特点且制备工艺简单，易于工业化，因此该膜组装的全钒液流电池具有较高的 能量 效率和离子选择性。，下面是一种液流电池用多孔离子传导膜及其制备和应用专利的具体信息内容。
1.一种多孔离子传导膜的制备方法，其特征在于：所述多孔离子传导膜按如下过程制备而成，
1）将带有荷正电或荷负电的有机高分子树脂溶解在有机溶剂中，在温度为20 100℃下~
充分搅拌0.5 12h，其中添加或不添加不具备荷电性的有机高分子树脂，不具备荷电性的有~
机高分子树脂与带有荷正电或荷负电的有机高分子树脂的质量比为0-1，溶液中有机高分子树脂总质量浓度为5 70%；
~
2）将步骤1）制备的共混溶液倾倒在无纺布或平板上，挥发溶剂0 60秒，然后放入凝固~
浴中，完全固化后得到多孔离子传导膜基体，厚度为20 500μm；
~
3）基体表面通过组装磺化石墨烯或氧化石墨烯的制备方法如下：
A、将氧化石墨烯分散在水中，搅拌0.5 5h，配制成质量分数为2-90%氧化石墨烯~
悬浊液；将步骤2）中制备的多孔离子传导膜基体在0 100℃条件下置于氧化石墨烯悬~
浊液中1 180min，取出用水清洗后得氧化石墨烯的多孔离子传导膜；
~
或B、将磺化石墨烯分散在水中，搅拌0.5 5h，配制成质量分数为2-90%磺化石墨烯悬浊~
液；将步骤2）中制备的带荷正电的多孔离子传导膜基体在0 100℃条件下置于磺化石墨烯~
悬浊液中1 180min，取出用水清洗后得磺化石墨烯的多孔离子传导膜；
~
或C、将具有荷正电的聚电解质溶于水中，搅拌0.5 5h，配制成质量分数为2-90%溶液；
~
将步骤2）中制备的带荷负电的多孔离子传导膜基体在0 100℃条件下置于聚电解质溶液中~
1 180min，取出用水清洗后得所需表面带荷正电的膜；将表面带荷正电的膜在0 100℃条件~ ~
下置于步骤B制备的磺化石墨烯悬浊液中1 180min，取出用水清洗后得磺化石墨烯的多孔~
离子传导膜；
或D，将B或C组装的磺化石墨烯的多孔离子传导膜作为带荷负电的多孔离子传导膜基体，重复C过程1次以上，得到2层以上的多层磺化石墨烯的多孔离子传导膜。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制备而成的多孔离子传导膜，其特征在于：以带有荷正电或荷负电的有机高分子树脂为原料制备成多孔离子传导膜基体；或，不具备荷电性的有机高分子树脂与带有荷正电或荷负电的有机高分子树脂为混合原料制备成多孔离子传导膜基体；
并在此基体表面自组装磺化石墨烯或氧化石墨烯，基体的孔隙率为40 80%。
~
3.根据权利要求2所述的多孔离子传导膜，其特征在于：
基体表面自组装磺化石墨烯或氧化石墨烯是指如下情况
A，基体一侧或二侧表面与氧化石墨烯通过氢键自组装成一层氧化石墨烯的多孔离子传导膜；
或B，带荷正电的基体一侧或二侧表面与磺化石墨烯通过正负电荷自组装成一层磺化石墨烯的多孔离子传导膜；
或C，带荷负电的基体一侧或二侧表面与荷正电的聚电解质先发生自组装后再与磺化石墨烯通过正负电荷自组装成一层磺化石墨烯的多孔离子传导膜；
或D，将B或C组装的一层磺化石墨烯的多孔离子传导膜一侧或二侧表面，重复C过程1次以上，得到2层以上的多层磺化石墨烯的多孔离子传导膜；
磺化石墨烯中C:S比为1:1-1:6
所述荷正电的聚电解质是具有荷正电且含有离子交换功能的有机聚电解质，包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚亚胺、聚甲基吡咯烷酮、聚苯乙烯磺酸盐、聚乙烯亚胺盐酸盐、聚丙烯胺盐酸盐中的一种或两种以上。
4.根据权利要求2所述的多孔离子传导膜，其特征在于：基体表面自组装磺化石墨烯后再通过正负电荷自组装带有荷正电的聚电解质层。
5.根据权利要求2所述的多孔离子传导膜，其特征在于：所述用于制备多孔离子传导膜基体的不具备荷电性的有机高分子树脂为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯中的一种或两种以上；
具有荷正电有机高分子树脂为聚酰亚胺、聚苯并咪唑、季胺化类树脂的聚合物树脂中的一种或两种以上；荷负电的有机高分子树脂为聚丙烯腈、磺化类聚合物树脂中的一种或两种以上，其中，磺化类聚合物树脂的磺化程度在0.5-1.0，季胺化类树脂的季胺化程度在
0.5-1.5。
6.根据权利要求2所述的多孔离子传导膜，其特征在于：多孔离子传导膜基体厚度为
20-500μm。
7.根据权利要求2所述的多孔离子传导膜，其特征在于：控制自组装时间1-180min，可在多孔离子传导膜表面形成厚度不同的磺化石墨烯层或氧化石墨烯层。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、四氢呋喃（THF）中的一种或二种以上。
9.一种如权利要求2-7任一所述多孔离子传导膜的应用，其特征在于：所述多孔离子传导膜可用于液流电池中，其中液流电池包括全钒液流电池、锌/溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池、铁/铬液流电池或钒/溴液流电池。
一种液流电池用多孔离子传导膜及其制备和应用
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
5μm，膜基体的孔隙率为60％。
98.2％，电压效率为89.2％，能量效率为87.6％。
30min。将上述制备的多孔离子传导膜浸泡到2％wt的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，
10min后取出，去离子水清洗，再浸泡在2％wt的磺化石墨烯水溶液中10min后取出，去离子水清洗。重复上面过程，组装3.5层聚电解质和磺化石墨烯层。
2
度为1.50mol/L，H2SO4浓度为3mol/L。充放电实验中，电流密度为80mA/cm ，其库伦效率为
97.7％，电压效率为89.2％，能量效率为87.1％。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 枯叶收集车 | 2022-10-09 | 4 |
| 一种门板密封机构 | 2020-12-02 | 3 |
| 一种搜索引擎热点词分析算法 | 2020-12-05 | 4 |
| 氢化铝钠的合成方法 | 2020-10-19 | 3 |
| 一种专利数据挖掘系统及方法 | 2020-05-15 | 6 |
| 用于客户机的共享访问 | 2021-12-14 | 0 |
| 一种弯折的弯曲元件及其毛坯和制造方法、一弯曲单元和一输送轨道 | 2020-07-17 | 4 |
| 一种连续长纤维增强尼龙/聚烯烃复合材料及其制备方法 | 2021-05-25 | 3 |
| 电饭锅内盖的复合型冲压模具 | 2021-09-26 | 1 |
| 一种便于观察和测量植株性状的组培器 | 2020-12-11 | 1 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
