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Electrospun polyacrylonitrile nanofiber mat protected membranes for vanadium flow batteries

机译：钒液流电池用静电纺聚丙烯腈纳米纤维毡保护膜

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A cheap, efficient and durable proton exchange membrane is essential for vanadium flow batteries (VFB). The sulfonate poly(ether ether ketone) (SPEEK) membrane is a leading candidate to replace the widely used Nafion series membranes because of high proton to vanadium ion selectivity and low-cost. However, poor chemical/mechanical stability still hinders the practical application of the SPEEK membrane in VFB. Herein, we report a simple and robust strategy by using an electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofiber mat as a protection layer to improve the stability of the SPEEK membrane. The PAN nanofiber mat can prevent the damage to the SPEEK membrane from the vanadium electrolytes, graphite (carbon) felt electrodes and sealing gaskets, without affecting the VFB performance. Therefore, the PAN nanofiber mat–SPEEK–PAN nanofiber mat (P–S–P) sandwich membrane demonstrates excellent rate performance and superior cycling stability over 1000 charge/discharge cycles at a current density of 120 mA cm?2.
机译：廉价，高效且耐用的质子交换膜对于钒液流电池（VFB）至关重要。磺酸盐聚醚醚酮（SPEEK）膜由于质子对钒离子的选择性高且成本低，是替代广泛使用的Nafion系列膜的主要选择。然而，差的化学/机械稳定性仍然阻碍了SPEEK膜在VFB中的实际应用。在这里，我们报告了一个简单而稳健的策略，即使用电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡作为保护层来提高SPEEK膜的稳定性。 PAN纳米纤维垫可以防止钒电解质，石墨（碳）毡电极和密封垫对SPEEK膜的损坏，而不会影响VFB性能。因此，PAN纳米纤维垫-SPEEK-PAN纳米纤维垫（P-S-P）夹层膜在电流密度为120 mA的情况下，经过1000次充电/放电循环后，具有出色的速率性能和出色的循环稳定性。 2 。

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