化学进展

作者：杨皓凌, 徐昆誉, 张琪, 陶凉, 杨子浩, 董朝霞

单位：1 中国石油大学北京非常规油气科学技术研究院 北京 102249,2 中国地质大学北京能源学院 北京 100083

关键词：钒液流电池,Nafion,离子交换,质子传导

基金：国家自然科学基金项目资助(51774302),国家自然科学基金项目资助(52074320)

由于钒液流电池(VRB)灵活、高效以及无污染等优点,是目前最有潜力的大规模储能系统,受到了研究人员的广泛关注。其中隔膜是VRB的关键组成部分,起着隔绝钒离子避免交叉渗透,提供质子跨膜转移通道的作用。由杜邦公司生产的Nafion系列膜由于化学稳定性好、质子电导率高等优点是目前VRB最为常用的离子交换膜,但其存在阻钒能力差、成本高等问题。因此对Nafion膜的离子交换能力进行合理调控,通过改性的方法,在保留Nafion膜基础优异性能的同时提高Nafion膜阻钒能力,降低Nafion膜成本是目前研究的重点。本文讨论了VRB的工作原理以及Nafion膜的性能特征,同时还详细讨论了Nafion膜改性方法的当前趋势和未来方向。这对理解改性Nafion膜结构与电池性能之间构效关系,以及指导Nafion膜今后的改性与设计具有十分重要的意义。

来源：2023年第11期

《化学进展》期刊编辑部

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