一种全钒氧化还原液流电池用复合质子交换膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种全钒氧化还原液流电池用复合质子交换膜的制备方法，属于质子交换膜技术。本发明所述的膜材料主要含磺化聚醚醚酮及添加剂。制备过程包括将聚醚醚酮加入浓硫酸中搅拌反应，一段时间后，将反应液倒入冰水中终止磺化反应，析出磺化聚醚醚酮沉淀，经后处理得到纯净的磺化聚醚醚酮。再将磺化聚醚醚酮和添加剂按照一定比例溶解在有机溶剂中，得到制膜液。然后将制膜液倒入模具中流延成膜，经后处理得到复合膜。本发明制备的复合膜具有良好的质子传导性、化学稳定性、阻钒性能、机械性能等优点，是一种性能优异的全钒液流电池用质子交换膜。本发明的制备方法简单，成本低廉，环境友好，易于产业化，可广泛应用于全钒液流电池领域。

主权项

一种全钒氧化还原液流电池用复合质子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：（1）按重量份计，将1份干燥处理的聚醚醚酮加入10～60份重量百分比浓度为95～98%的浓硫酸中，于25～65℃恒温水浴反应3～10h后，将反应液倒入冰水中终止磺化，析出磺化聚醚醚酮沉淀，减压抽滤，用水洗涤沉淀物至中性，转移沉淀物至100℃干燥箱中干燥6～24h，得到磺化聚醚醚酮，然后将其置于保干器中备用；（2）将步骤（1）中得到的磺化聚醚醚酮加入高沸点溶剂中，在60～120℃加热搅拌1～5h至完全溶解，配制成质量分数为5～30%的溶液；（3）在步骤（2）中所得溶液中加入添加剂，其加入量为磺化聚醚醚酮质量的0～200%，然后在60～120℃加热搅拌1～5h至完全分散溶解，得到制膜液；（4）将步骤（3）中配成的制膜液倒入洁净的平板模具中，在30～80℃干燥4～48h，得到湿膜，再将湿膜在50～150℃干燥1～24h，得到干膜；（5）将步骤（4）中的干膜冷却至室温后，用去离子水浸泡揭膜，剪去边角，室温下将膜在1～5 mol/L的H2SO4中浸泡24～72h后，取出用去离子水清洗数次，最后将膜浸泡在去离子水中待测。