复合膜对钒氧化还原流电池性能的提高

钒氧化还原流电池是一种很有前途的可持续能源存储系统。在VRFB电池中,离子交换膜(IEM)用于防止阴极/阳极短路的形成,避免电解质交叉和副反应,同时允许质子传导,以保持电池的电中性。

迄今为止,全氟磺酸(PFSA)膜是vrfb应用最广泛的IEM。然而,钒离子严重渗透PFSA膜会缩短细胞寿命,导致细胞性能不理想。

由中国科学院深圳先进技术研究所李慧云教授、余淑慧教授和叶家业博士领导的研究团队,开发了一种基于二维纳米杂化材料的复合膜,可以提高vrfb的性能。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究发表在先进功能材料欧洲杯足球竞彩11月9日。

在新开发的膜中,氧化石墨烯(GO)纳米片被嵌入PFSA基质中,作为“屏障”,以减少钒离子的渗透。三氧化钨(WO3.)纳米粒子在氧欧洲杯猜球平台化石墨烯纳米片表面原位生长,克服了静电效应,增强了氧化石墨烯纳米片的亲水性和分散性。

“氧化石墨烯纳米片表面的这些亲水三氧化钨纳米颗粒作为质子活性位点,促进质子运输,”欧洲杯猜球平台该研究的第一作者叶家业博士说。

将多孔聚四氟乙烯(PTFE)薄层夹在膜的中间作为增强层,增强膜的稳定性。

在WO的协同作用下3.与聚四氟乙烯层相比,杂化膜表现出较高的离子选择性。与商业化的Nafion膜相比,优化后的VRFB单细胞具有更高的库仑效率和能源效率。

在他们之前发表于化学工程杂志该研究小组开发了一种基于一维功能化碳化硅纳米线的夹层结构复合膜。

研究人员在全氟磺酸(PFSA)基体中引入了功能化碳化硅纳米线,中间夹有超薄多孔聚四氟乙烯层。

这种混合膜不仅保持了良好的质子导电性,而且有效地降低了钒离子的渗透,从而提高了VRFB电池的性能。

这些研究为基于一维和二维改性材料的VRFBs高性能IEMs的设计提供了一种制备策略,可推广到水处理和燃料电池等其他领域。欧洲杯足球竞彩

来源:https://english.cas.cn/

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