两性聚醚醚酮离子交换膜制备及应用

摘要

对铁铬液流电池用的离子交换膜进行分子设计,以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基质,通过反应引入叔胺基团,制备了两性聚醚醚酮(ASPEEK).两性结构促进了膜中高效氢键网络的构建,从而可以形成较大的亲水离子团簇.同时,叔胺基团与磺酸基团之间形成酸碱对效应,有效抑制了膜的吸水溶胀并改善了膜的微相分离结构,缩小了离子通道大小.另外,叔胺在酸性环境下质子化之后带有的正电荷可排斥铁铬离子,进而实现了铁铬液流电池库伦效率与能量效率的有效提升.在70 mA/cm^(2)电流密度下铁铬电池性能测试中,ASPEEK膜的库伦效率为96.9%,能量效率达到80.57%.