[发明专利]一种液流储能电池用无机物填充有孔复合膜及其应用

权利要求书

1.一种液流储能电池用无机物填充有孔复合膜，其特征在于：

以由有机高分子树脂或磺化的有机高分子树脂中的一种或两种以上为原料制备而成的多孔隔膜为基体，在此基体的孔中填充无机物颗粒制备而成；

所述无机物颗粒为氧化硅，氧化锆，氧化钛，氧化铅，氧化钨，或磷酸锆的无机固体颗粒中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的有孔复合膜，其特征在于：所述有机高分子树脂为聚砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酮、聚苯并咪唑、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚脂肪烃或聚乙烯吡啶。

3.根据权利要求1所述的有孔复合膜，其特征在于：所述复合膜厚度在20～500μm之间，膜孔径尺寸为0.05～100nm，孔隙率为6～70%。

4.根据权利要求3所述的有孔复合膜，其特征在于：所述膜孔径尺寸为0.05～20nm，孔隙率为20～50%。

5.根据权利要求1所述的有孔复合膜，其特征在于：所述多孔隔膜孔径为10nm-200nm，孔隙率为5～90%，无机物占多孔隔膜总质量的1-50%。

6.根据权利要求1所述的有孔复合膜，其特征在于：所述无机物填充有孔复合膜可按如下过程制备而成，

（1）将有机高分子树脂溶解在DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或一种以上的溶剂中，在温度为20～100℃下充分搅拌0.5～10h制成共混溶液；其中有机高分子树脂浓度为5～70wt%之间；

上述溶剂中还可加入易挥发性溶剂，形成混合溶剂，易挥发性溶剂在混合溶剂中的浓度为0～50wt%；

（2）将步骤（1）制备的共混溶液倾倒在无纺布基底或直接倾倒在玻璃板上，挥发溶剂0～60秒，然后将其整体浸渍入树脂的不良溶剂中5～600s，在-20～100℃温度下制备成多孔隔膜；膜的厚度在20～500μm之间；

（3）将步骤（2）制备的膜置于无机物的可溶性前躯体溶液中，前躯体溶液的质量浓度为5～100%；

（4）将制备的多孔隔膜浸入硫酸或者磷酸溶液中1h以上，得到酸吸附的无机物填充有孔复合膜。

7.根据权利要求6所述的有孔复合膜，其特征在于：所述硫酸或磷酸溶液的浓度在1～16mol L^-1之间。

8.根据权利要求6所述的有孔复合膜，其特征在于：前躯体为正硅酸乙酯（或甲酯）、钛酸四丁酯、乙氧基铅、烷氧基钨、氯氧化锆或四丁基氧锆。

9.根据权利要求6所述的有孔复合膜，其特征在于：所述易挥发性溶剂为甲醇、四氢呋喃或正己烷中一种或一种以上；

树脂的不良溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或二种以上。

10.一种权利要求6所述有孔复合膜的应用，其特征在于：所述有孔复合膜可用于液流储能电池中，所述液流储能电池包括全钒液流储能电池、锌/溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池、铁/铬液流电池、钒/溴液流电池或锌/铈液流电池。