高质子选择性的SPEEK/SGO质子交换膜制备及钒电池应用

刘金宇; 李丹; 王丽华; 韩旭彤; 黄庆林

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质子交换膜作为钒液流电池的关键材料之一,其质子选择性决定钒电池的最终性能.本文对氧化石墨烯(GO)进行磺化改性得到其衍生物GO-SO3H(SGO),以SPEEK为基质,通过掺杂方式制备一系列质子交换膜(SPEEK/SGO,简写为S/SGO),对膜的含水率、离子交换容量、面电阻、质子电导率、钒离子渗透率、力学性能以及耐氧化性进行表征,并研究不同SGO含量共混膜的相关电池性能.SEM显示SGO在SPEEK基质中可较好分散,并且,SGO的加入提高了吸水率和质子电导率,S/SGO-1膜的质子选择性[14.14×104(S·min)/cm3]比SPEEK膜[8.49× 104(S·min)/cm3]提高了66.5％.在50 mA/cm2电流密度下电池性能测试中,S/SGO-1膜的能量效率达到87.8％,自放电时间可达78h,是Nafion 115膜(30h)的2.6倍.

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来源
《储能科学与技术》 |2018年第1期|66-74|共9页
作者
刘金宇; 李丹; 王丽华; 韩旭彤; 黄庆林;
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作者单位

天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;

省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387;

天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;

省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387;

中国科学院化学研究所,北京100190;

天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;

省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387;

天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;

省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387;

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正文语种 chi
中图分类 O063;
关键词
全钒液流电池; 磺化聚醚醚酮; 磺化氧化石墨烯; 离子选择性; 电池效率;

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