[发明专利]一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：所述隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的中间层为改性的Nafion隔膜，具体步骤如下：

（1）Nafion溶液预锂化：将1~2M的LiOH水溶液加到5%Nafion溶液中至弱碱性，将弱碱性溶液烘干得到Nafion固体，用DMF将得到的固体Nafion溶解配制成15~60%的Nafion溶液；

（2）Nafion-PVDF混合溶液的制备：用DMF将PVDF粉末配制成15~60%的溶液，再与步骤1中得到的Nafion溶液配制成不同质量比的Nafion-PVDF混合溶液，Nafion：PVDF的质量百分比为10~100%；

（3）Nafion-PVDF复合隔膜的改性：以Nafion、PVDF以及任选的LiTFSI和EmimBF₄分散液为原料，按一定的质量百分比混合得到铸膜溶液，按质量百分数计，Nafion：PVDF=1：1为定值，改变EmimBF₄或LiTFSI的添加量，LiTFSI/Nafion=0~100%，EmimBF₄/Nafion=0~100%。

2.根据权利要求1所述的一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：以商业PP隔膜为基底，将所述铸膜溶液刮涂在基层PP隔膜上，再用PP隔膜覆盖在其上层，将得到的三明治结构隔膜PP/Nafion-PVDF/PP烘干，再用去离子水将隔膜洗涤至中性，烘干。

3.根据权利要求1所述的一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：三层结构中上下表层为商业隔膜，其中，所述商业隔膜为商业PP隔膜。

4.根据权利要求1所述的一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述Nafion溶液预锂化利用LiOH将Nafion进行锂化处理，Nafion溶液的pH值为6~7呈现出弱酸性，用LiOH水溶液将Nafion溶液的pH调至8~9的弱碱性。

5.根据权利要求1所述的一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述Nafion-PVDF混合溶液的制备，用15~60%Nafion溶液和15~60%PVDF溶液混合制备固含量为15~60%的Nafion-PVDF溶液。

6.根据权利要求2所述的一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP的制备方法，其特征在于：PP/Nafion-PVDF/PP三明治结构隔膜的制备，改变中间离子交换膜层的厚度得到不同厚度的三层隔膜PP/Nafion-PVDF/PP，中间层厚度为10μm～100μm，PP/Nafion-PVDF/PP隔膜的厚度为60μm～150μm。