《兩性膜的制備方法分析》4000字

兩性膜的制備方法分析綜述1.1共混法共混是一種提高膜性能有效的方法ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><RecNum>1</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650191420">1</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors></contributors><titles><title><釩電池用兩性離子交換膜的研究進(jìn)展_陳宇寧(1).pdf></title></titles><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]，將含有酸性和堿性基團(tuán)的材料混合可以用于制備兩性離子交換膜．ZhaoADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zhao</Author><Year>2012</Year><RecNum>5</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>5</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650193479">5</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhao,Xinsheng</author><author>Fu,Yongzhu</author><author>Li,Wei</author><author>Manthiram,Arumugam</author></authors></contributors><titles><title>Hydrocarbonblendmembraneswithsuppressedchemicalcrossoverforredoxflowbatteries</title><secondary-title>RSCAdvances</secondary-title></titles><periodical><full-title>RSCAdvances</full-title></periodical><volume>2</volume><number>13</number><section>5554</section><dates><year>2012</year></dates><isbn>2046-2069</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/c2ra20668d</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]等在全釩液流電池中制備并測(cè)試了碳?xì)浠衔锘旌夏?，混合膜由酸性聚合物（磺化聚醚酮、SPEEK）和堿性聚合物（聚砜-2-酰胺-苯并咪唑、PSf-ABIm）組成。釩離子VO2+通過混合膜的滲透率比Nafion117膜低約50倍，比普通SPEEK低4倍。安裝有混合膜的單個(gè)全釩液流電池的庫(kù)侖效率和能量效率高于具有Nafion膜和普通SPEEK膜的電池。混合膜也比普通SPEEK表現(xiàn)出更好的化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種類型的混合膜很有希望應(yīng)用于全釩液流電池系統(tǒng)。Wang等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Wang</Author><Year>2021</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650193356">4</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wang,Gang</author><author>Zhang,Miaomiao</author><author>He,Zhenhua</author><author>Zhang,Jie</author><author>Chen,Jinwei</author><author>Wang,Ruilin</author><author>Teng,Aijun</author><author>Dai,Yu</author></authors></contributors><titles><title>Novelamphotericionexchangemembranesbyblendingsulfonatedpoly(etheretherketone)withammoniumpolyphosphateforvanadiumredoxflowbatteryapplications</title><secondary-title>JournalofAppliedPolymerScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofAppliedPolymerScience</full-title></periodical><volume>138</volume><number>25</number><section>50592</section><dates><year>2021</year></dates><isbn>0021-8995 1097-4628</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1002/app.50592</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[5]通過將磺化聚醚醚酮（SPEEK）和聚磷酸銨（APP）混合制備混合膜，探索了一種新型的用于釩氧化還原液流電池的兩性離子交換膜。首次將具有大量NH4+基團(tuán)的交聯(lián)聚磷酸銨高穩(wěn)定性阻燃劑引入SPEEK膜中。觀察到添加特殊結(jié)構(gòu)的聚磷酸銨可以在質(zhì)子電導(dǎo)率和釩離子滲透率之間取得良好的平衡。聚磷酸銨中豐富的NH4+可以通過道南排斥效應(yīng)和陽離子和陰離子基團(tuán)之間的離子鍵形成的的離子交叉網(wǎng)絡(luò)阻止釩離子的滲透，特別是5%以內(nèi)的少量聚磷酸銨可以顯著提高質(zhì)子電導(dǎo)率。原始的

SPEEK

膜可能歸因于由氫鍵網(wǎng)絡(luò)形成的獨(dú)特的快速質(zhì)子傳輸通道以及由于

SPEEK

和

聚磷酸銨之間的相互作用而產(chǎn)生的特定微相分離。當(dāng)混合5%聚磷酸銨時(shí)，SPEEK/APP-5%(S/APP-5%)兩性膜表現(xiàn)出更高的選擇性20.87

×104S

min/cm3（良好的質(zhì)子電導(dǎo)率為

0.075

S/cm

和更低的VO2+滲透率為

3.45

×

10?7

cm2/min），與

Nafion115膜

和

SPEEK

膜相比，具有更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。由

S/APP-5%

兩性膜組裝而成的單個(gè)全釩液流電池表現(xiàn)出比

Nafion115膜和普通

SPEEK

膜更優(yōu)異的性能，其庫(kù)侖效率高且具有更高能量效率，并且在

60

mA/cm2

下循環(huán)50次顯示出相對(duì)良好的效率穩(wěn)定性。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的

S/APP

兩性膜具有優(yōu)異的選擇性、高電池效率和良好的耐久性，具有應(yīng)用于全釩液流電池系統(tǒng)的前景。YanADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Yan</Author><Year>2017</Year><RecNum>6</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>6</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650193651">6</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Yan,Xiaoming</author><author>Zhang,Caimian</author><author>Dai,Yan</author><author>Zheng,Wenji</author><author>Ruan,Xuehua</author><author>He,Gaohong</author></authors></contributors><titles><title>Anovelimidazolium-basedamphotericmembraneforhigh-performancevanadiumredoxflowbattery</title><secondary-title>JournalofMembraneScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofMembraneScience</full-title></periodical><pages>98-107</pages><volume>544</volume><section>98</section><dates><year>2017</year></dates><isbn>03767388</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.memsci.2017.09.025</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[6]等使用咪唑鎓官能化聚砜

(ImPSf)

作為基礎(chǔ)聚合物和磺化聚醚醚酮

(SPEEK)

作聚合制備了一種新型兩性膜。由于咪唑鎓陽離子對(duì)釩離子的

Donnan

排斥作用，咪唑鎓和磺酸基之間的離子交聯(lián)相互作用以及兩性膜的低溶脹比，ImPSf

的引入有效地抵抗了釩離子的遷移。ImPSf

質(zhì)量比為

17%

的兩性膜的釩滲透率為

1.5

×

10-8

cm2

s-1，遠(yuǎn)低于

Nafion212（21

×

10-8

cm2

s-1）。它具有

2.04

mmol

g-1

的高

IEC，還表現(xiàn)出

0.48

Ω

cm-2

的低面電阻，與

Nafion212

膜

(0.41

Ω

cm-2)

相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，裝有兩性膜的全釩液流電池即使在高電流密度下也表現(xiàn)出較高的性能，即在

200

mA

cm-2

的電流密度下，兩性膜的庫(kù)侖效率為

97.5%，能量效率為77.3%，均高于

Nafion212（92.4%

和

73.4%）。這些結(jié)果表明，ImPSf/SPEEK

兩性膜有望用于

全釩液流電池體系。共混法制備兩性離子交換膜操作簡(jiǎn)單且成本較低，可以有效地利用不同組分的協(xié)同效應(yīng)，引入機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的組分來提升兩性離子交換膜的綜合性能．但需要注意的是直接將含有酸性基團(tuán)與堿性基團(tuán)的材料混合，基團(tuán)之間的相互作用雖然可以提升隔膜的阻釩性能和穩(wěn)定性，但是也容易在制膜過程中導(dǎo)致沉淀的產(chǎn)生，影響隔膜的均一性．提高不同組分之間的兼容性是共混法需要考慮的問題之一．1.2輻射接枝法輻射接枝是一種制備離子交換膜時(shí)比較常見的方法ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><RecNum>1</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>1</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650191420">1</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors></contributors><titles><title><釩電池用兩性離子交換膜的研究進(jìn)展_陳宇寧(1).pdf></title></titles><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]，在乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE）和聚偏氟乙烯（PVDF）上輻射接枝不同支鏈可以制備釩電池用兩性離子交換膜,QiuADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Qiu</Author><Year>2009</Year><RecNum>7</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>7</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650194058">7</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Qiu,Jingyi</author><author>Zhang,Junzhi</author><author>Chen,Jinhua</author><author>Peng,Jing</author><author>Xu,Ling</author><author>Zhai,Maolin</author><author>Li,Jiuqiang</author><author>Wei,Genshuan</author></authors></contributors><titles><title>Amphotericionexchangemembranesynthesizedbyradiation-inducedgraftcopolymerizationofstyreneanddimethylaminoethylmethacrylateintoPVDFfilmforvanadiumredoxflowbatteryapplications</title><secondary-title>JournalofMembraneScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofMembraneScience</full-title></periodical><pages>9-15</pages><volume>334</volume><number>1-2</number><section>9</section><dates><year>2009</year></dates><isbn>03767388</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.memsci.2009.02.009</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[7]等采用兩步輻射接枝技術(shù)制備兩性離子交換膜．首先在ETFE膜上接枝苯乙烯（St），經(jīng)磺化處理引入磺酸基團(tuán)；然后接枝二甲氨基乙基異丁烯酸酯（DMAEMA），質(zhì)子化處理后得到兩性離子交換膜，如圖所示．該膜擁有較高的質(zhì)子傳導(dǎo)率和遠(yuǎn)小于Nafion117膜的釩離子滲透系數(shù)；開路電壓大于1.3Ｖ的時(shí)間為300ｈ，遠(yuǎn)高于Nafion117膜的數(shù)值，顯示出良好的阻釩性能．電流密度為40mA／cm2時(shí)，其庫(kù)倫效率和能量效率均大于Nafion117膜的數(shù)值.圖4.兩步法輻射接枝技術(shù)示意圖Qiu等研究了使用γ輻照技術(shù)與苯乙烯(St)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)接枝制備聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜。通過后續(xù)的磺化和質(zhì)子化過程，合成了一種新型的兩性離子交換膜。接枝率（GY）隨著吸收劑量的增加而增加，并在約60kGy時(shí)趨于平穩(wěn)。聚(St-co-DMAEMA)接枝物的組成與進(jìn)料中St與DMAEMA單體的比例相關(guān)。Micro-FTIR和XPS分析證明，聚（St-co-DMAEMA）接枝中St單元的接枝和磺化已按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行。進(jìn)一步的表征測(cè)試表明，兩性離子交換膜的性質(zhì)在很大程度上取決于薄膜的組成和接枝率，即DMAEMA含量越高，釩離子的滲透率和電導(dǎo)率就越低，而接枝率越高。最后，在釩氧化還原液流電池系統(tǒng)中組裝并測(cè)試了接枝率為26.1%的兩性離子交換膜。發(fā)現(xiàn)用兩性離子交換膜組裝的全釩液流電池在放置68小時(shí)后保持高于1.2V的開路電壓，這比使用Nafion117膜的時(shí)間長(zhǎng)得多。因此，這項(xiàng)工作為開發(fā)用于全釩液流電池系統(tǒng)的Nafion膜的潛在替代品提供了一種新方法。所以HuADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Hu</Author><Year>2012</Year><RecNum>8</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>8</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650196293">8</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Hu,Guowen</author><author>Wang,Yu</author><author>Ma,Jun</author><author>Qiu,Jingyi</author><author>Peng,Jing</author><author>Li,Jiuqiang</author><author>Zhai,Maolin</author></authors></contributors><titles><title>Anovelamphotericionexchangemembranesynthesizedbyradiation-inducedgraftingα-methylstyreneandN,N-dimethylaminoethylmethacrylateforvanadiumredoxflowbatteryapplication</title><secondary-title>JournalofMembraneScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofMembraneScience</full-title></periodical><pages>184-192</pages><volume>407-408</volume><section>184</section><dates><year>2012</year></dates><isbn>03767388</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.memsci.2012.03.042</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[8]等通過輻射誘導(dǎo)的α-甲基苯乙烯（AMS）和甲基丙烯酸二甲基乙酯（DMAEMA）接枝到聚（二氟乙烯）（PVDF）薄膜中，然后進(jìn)行磺化和質(zhì)子化，合成了一種新型兩性離子交換膜（AIEM）。在AlCl3存在的情況下，單體AMS可以與DMAEMA成功聯(lián)合接枝，盡管AMS很難僅移植到PVDF薄膜中。接枝產(chǎn)量（GY）隨著吸收劑量的增加而增加，高達(dá)約40千吉。通過元素分析發(fā)現(xiàn)，聚（DMAEMA-co-AMS）移植物中DMAEMA與AMS的比例與進(jìn)料中DMAEMA與AMS的比例略有不同。與Nafion117膜相比，GY為40%的兩性離子交換膜表現(xiàn)出相似的導(dǎo)電性、更高的IEC和更低的釩離子滲透率。用41.1%

GY的兩性離子交換膜組裝的釩氧化還原流電池在放置60小時(shí)后保持高于1.4V的開路電壓，這比Nafion117膜長(zhǎng)得多。因此，預(yù)計(jì)它是全釩液流電池應(yīng)用的絕佳候選者．Ma等在PVDF膜上接枝AMS和DMAEMA，經(jīng)過磺化和質(zhì)子化處理得到兩性離子交換膜．在磺化過程中DMAEMA鏈段容易發(fā)生降解；而先接枝St，磺化處理后再接枝DMAEMA雖然可以解決這一問題，但是往往會(huì)出現(xiàn)磺化不充分的問題．Yuan等采用對(duì)乙烯基苯磺酸鈉（SSS）取代St，由于SSS中含有磺酸基，可以省去磺化的過程，防止了DMAEMA鏈段的降解．這些膜的開路電壓時(shí)間均大于Nafion對(duì)照組，但文獻(xiàn)中并沒有給出具體的電池效率和長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)測(cè)試性能．Nibel等通過輻射接枝和改性處理在ETFE膜上引入磺酸基與胺肟基，過程如圖所示.使用該接枝膜組裝的釩電池在經(jīng)過122個(gè)循環(huán)測(cè)試（電流密度120ｍＡ／ｃｍ２）后容量損失為３％，兩極電解液體積差為11％；使用Nafion膜運(yùn)行35個(gè)循環(huán)時(shí)容量損失大約為３％，兩極電解液體積差也大于使用接枝膜的情況．圖5.ETFE膜上引入磺酸基與胺肟基制備流程示意圖通過調(diào)節(jié)輻射接枝的條件可以控制兩性離子交換膜的結(jié)構(gòu)和性能．該方法的缺點(diǎn)在于制備條件較難達(dá)到且步驟較多，同時(shí)輻射可能導(dǎo)致聚合物主鏈斷裂．輻射接枝法可以根據(jù)需要，選取不同的組合以尋求最佳的性能。將離子交換基團(tuán)引入到高分子膜一般采用接枝的方法，而接枝反應(yīng)既可以通過化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)，也可以通過高能輻射來引發(fā)。1.3聚合接枝法合成含有陰，陽離子交換基團(tuán)的聚合物后通過溶液澆鑄法成膜也是制備兩性離子交換膜的途徑之一。LiaoADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Liao</Author><Year>2015</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[9]</style></DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650197103">9</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Liao,J.B.</author><author>Lu,M.Z.</author><author>Chu,Y.Q.</author><author>Wang,J.L.</author></authors></contributors><titles><title>Ultra-lowvanadiumiondiffusionamphotericion-exchangemembranesforall-vanadiumredoxflowbatteries</title><secondary-title>JournalofPowerSources</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofPowerSources</full-title></periodical><pages>241-247</pages><volume>282</volume><section>241</section><dates><year>2015</year></dates><isbn>03787753</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.jpowsour.2015.02.025</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[9]等首先為全釩液流電池制備了一種由含量控制的氟甲基磺化聚（芳烯醚酮）兩性離子交換膜。兩性離子交換膜及其共價(jià)交聯(lián)膜（AIEM-c）具有高度抑制的釩離子交叉網(wǎng)絡(luò)，其測(cè)試的VO2+滲透率分別比Nafion117低約638倍和1117倍。兩性離子交換膜內(nèi)部較低的VO2+濃度進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)，能量色散X射線光譜儀檢測(cè)到的濃度不到Nafion117內(nèi)部濃度的一半，此外兩性離子交換膜還有近3倍的電池自放電時(shí)間。這種低的釩離子擴(kuò)散可以歸因于較窄的離子傳輸通道，該通道源于酸堿相互作用以及帶正電荷的苯并咪唑結(jié)構(gòu)和VO2+離子之間的反轉(zhuǎn)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，用兩性離子交換膜組裝的全釩液流電池表現(xiàn)出同等或更高的庫(kù)侖效率（99.0%與96.4%），電壓效率（90.7%對(duì)90.7%）和能源效率（89.8%與87.4%）比Nafion117膜要高，連續(xù)220個(gè)電荷放電周期超過25天，證實(shí)了這種類型的兩性離子交換膜是全釩液流電池體系應(yīng)用的潛在合適分離器。Ding等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ding</Author><Year>2019</Year><RecNum>10</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[10]</style></DisplayText><record><rec-number>10</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650198124">10</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ding,Liming</author><author>Song,Xipeng</author><author>Wang,Lihua</author><author>Zhao,Zhiping</author></authors></contributors><titles><title>Enhancingprotonconductivityofpolybenzimidazolemembranesbyintroducingsulfonateforvanadiumredoxflowbatteriesapplications</title><secondary-title>JournalofMembraneScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofMembraneScience</full-title></periodical><pages>126-135</pages><volume>578</volume><section>126</section><dates><year>2019</year></dates><isbn>03767388</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.memsci.2019.02.050</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[10]摻酸聚苯并咪唑膜可以運(yùn)輸質(zhì)子，是釩氧化還原流電池應(yīng)用的潛在質(zhì)子交換膜。但聚苯并咪唑膜的質(zhì)子導(dǎo)電性適中，用聚苯咪唑膜組裝的釩氧化還原流動(dòng)電池通常無法實(shí)現(xiàn)令人滿意的電壓效率。為了制備高質(zhì)子導(dǎo)電性聚苯并咪唑膜Ding等合成了一系列不同磺化程度的磺化聚苯并咪唑膜。為了制備高質(zhì)子導(dǎo)電性的聚苯并咪唑膜引入了5-磺基苯二甲酸單鈉鹽，引入5-磺基苯二甲酸單鈉鹽不僅是為了控制聚合物的磺化程度，還是為了提高聚苯并咪唑的親水性，并進(jìn)一步提高聚苯并咪唑膜的質(zhì)子導(dǎo)率。然后對(duì)磺化聚苯并咪唑膜的理化性能和單細(xì)胞性能進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膜的吸水量隨著磺化程度的增加而增強(qiáng)，并且在增加質(zhì)子傳導(dǎo)率這一方面很優(yōu)秀。但磺酸鹽也可以在咪唑環(huán)中與堿基團(tuán)—N=形成氫鍵，并阻止質(zhì)子的運(yùn)輸。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)磺化程度為30%的磺化聚苯并咪唑膜表現(xiàn)出最高的質(zhì)子導(dǎo)電性和能效。Wang等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Wang</Author><Year>2018</Year><RecNum>11</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[11]</style></DisplayText><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="v29r2t2sl9vs24eptto5dpfxrde0twtvz2ep"timestamp="1650198197">11</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wang,Lie</author><author>Yu,Lihong</author><author>Mu,Di</author><author>Yu,Liwei</author><author>Wang,Lei</author><author>Xi,Jingyu</author></authors></contributors><titles><title>Acid-basemembranesofimidazole-basedsulfonatedpolyimidesforvanadiumflowbatteries</title><secondary-title>JournalofMembraneScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofMembraneScience</full-title></periodical><pages>167-176</pages><volume>552</volume><section>167</section><dates><year>2018</year></dates><isbn>03767388</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.memsci.2018.02.003</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[11]采用一步法合成了具有不同磺酸基和咪唑環(huán)比例的酸堿磺化聚酰亞胺（SPIs）應(yīng)用于全釩液流電池體系。用FTIR和核磁共振H譜表征了SPI酸基膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)。對(duì)各種SPI酸堿膜的物理化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)子到VO2+的選擇性和全釩液流電池的單電池性能進(jìn)行了測(cè)試。所提出的由界面區(qū)酸堿對(duì)所形成的質(zhì)子傳輸通道機(jī)制可以提高質(zhì)子傳導(dǎo)性。優(yōu)化的50%磺化度SPI酸基膜（SPI50）的VO2+滲透率（2.2×10?7

cm2min?1）低于Nafion

115膜（20.2×10?7

cm2min?1）。在速率性能（40-160

mA

cmYangADDINEN.CITE<EndNo