[发明专利]一种液流电池用多孔膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种液流电池用多孔膜，其特征在于：所述的多孔膜由有机高分子树脂中的一种或二种以上和在电解液中可降解的有机或无机成分的一种或二种以上为原料制备而成；可降解的成分含量为有机高分子树脂质量的5～40wt%；

所述的有机高分子树脂为聚砜、聚酮、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酮类、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯并咪唑或聚乙烯吡啶中的一种或二种以上；

所述的无机成分为氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化钨或磷酸锆中的一种或二种以上；有机成分为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或二种以上。

2.根据权利要求1所述的多孔膜，其特征在于：所述多孔膜是由大孔和分布于大孔孔壁上的小孔组成的多级孔结构；多孔膜厚度为20～500μm，孔隙率为5～60%；其中大孔的孔径尺寸为50nm～2微米，其中小孔的孔径尺寸为2～10nm，其中，小孔占多孔膜中孔体积的0.1～5%。

3.一种权利要求1所述的多孔膜的制备方法，其特征在于：

所述多孔膜采用如下步骤制备：

（1）将有机高分子树脂和在电解液中可降解的成分溶解在有机溶剂中，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5～40wt%之间，可降解的成分含量为有机高分子树脂质量的5～40wt%；

上述溶剂中不加入或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，然后将其整体置于恒温恒湿箱中，恒温恒湿箱中树脂的不良溶剂的相对蒸汽湿度在10%～100%、温度在-20～100℃下制备成膜；膜的厚度在20～500μm之间；优选条件为温度50度，湿度100%；

（3）将所制备的膜置于液流电池电解质溶液中浸泡24小时以上，得所需多孔膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述液流电池电解质溶液可以为全钒液流电池五价钒溶液、锌溴液流电池溴单质、铁铬液流电池中三价铁或者六价铬溶液。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述有机溶剂为DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或二种以上；所述易挥发性非溶剂为甲醇、四氢呋喃或正己烷中一种或二种以上，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。

6.一种权利要求1或2所述多孔膜的应用，其特征在于：所述的液流电池包括全钒液流电池、钒/溴液流电池、或铁/铬液流电池。