近日，我所儲能技術研究部（DNL17）張華民、李先鋒研究員領導的研究團隊在液流電池非氟多孔離子傳導膜研究方面取得系列進展。
該團隊通過研究證實：構建交聯網絡結構可以有效地提高膜的選擇性和穩(wěn)定性（Advanced Functional Materials, 2015, 25(17): 2583-2589）。同時，將交聯網絡結構引入到非氟多孔離子傳導膜孔結構中，大幅度提高了非氟多孔離子傳導膜在液流電池運行環(huán)境下的選擇性和穩(wěn)定性，所開發(fā)的膜材料在液流電池環(huán)境下連續(xù)運行超過6000循環(huán)，性能保持穩(wěn)定。相關結果發(fā)表在Advanced Functional Materials上(Advanced Functional Materials, 2016, 26(2), 210-218）。
為了解決非氟多孔離子傳導膜選擇性與導電性的矛盾，進一步提高非氟多孔離子傳導膜的性能，該團隊通過組分和優(yōu)化結構設計，成功地開發(fā)出高選擇性、高導電性、低成本的非氟多孔離子傳導膜；所開發(fā)膜材料所組裝的單電池在80mA/cm2充放電條件下，能量效率超過90%，并經過10,000余次充放電循環(huán)考察，電池性能無明顯衰減，表現出優(yōu)異的穩(wěn)定性。該研究結果被選為封面發(fā)表在Energy & Environmental Science 2016, 9, 441-447，并得到審稿人高度評價。審稿人認為，這是來自液流電池權威研究組具有開拓性的工作，該工作對全釩液流電池的發(fā)展具有長遠的意義。（This is a ground breaking membrane work in the field of VRB from a well-respected group. Their effort and novelty are to be commended, which will have immediate and long-lasting impact for the vanadium redox flow battery technology）。
以上研究成果是該團隊原創(chuàng)性提出“不含離子交換基團”離子篩分傳導的基礎上取得的新進展。（Energy & Environmental Science 2013, 6, 776; Energy & Environmental Science 2012,5, 6299; Energy & Environmental Science 2011,4, 1147; Energy & Environmental Science 2011 4,1676; ChemsusChem 6 (2013) 328; J. Mater. Chem. A, 2014,2,9524;Chem. Commun 2014, 50, 4596…）。
以上研究工作得到了國家自然科學基金委、中科院卓越青年科學家、教育部能源材料化學協同創(chuàng)新中心等相關項目資助。
電池網微信
