[发明专利]全钒液流电池用磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯复合离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于全钒液流电池的基于磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯复合离子交换膜，其特征在于，所述复合离子交换膜吸水率为52%，溶胀度为21%，电导率为66.1mS cm^-1，钒离子渗透率为5.31×10^-6 cm²·min^-1，室温下该膜弹性模量为9.92MPa，抗张强度为10.52MPa，断裂伸长率为434%；

复合离子交换膜的制备方法步骤如下：

（1）称取聚醚醚酮置于250 mL的三口烧瓶内，加入过量浓H₂SO₄氮气氛围中60℃下反应5h，反应结束后将冷却后的反应混合液倒入去离子水中，将产物沉淀分离，用去离子水浸泡冲洗，直至洗涤液呈中性，产物即为磺化聚醚醚酮，干燥，备用；

步骤（1）所得磺化聚醚醚酮的化学结构如下：

；

（2）称取磺化聚醚醚酮溶于N-甲基吡咯烷酮中，再称取聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，将两份聚合物溶液混合均匀，将其倒入洁净的聚四氟乙烯模具，80℃下真空干燥48h，得到磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯复合离子交换膜；

磺化聚醚醚酮和聚偏氟乙烯的质量比为7：3；

将其与支撑铝板、石墨毡电极、石墨板集流器组成全钒液流电池，分别将20 mL 1.5M V³⁺/3.0M H₂SO₄溶液和等体积的1.5M VO²⁺/3.0M H₂SO₄溶液作为正负极电解液。