[发明专利]一种液流电池用高性能离子传导膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种离子传导膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)将溶有树脂的液相原料，铺设于可制备平面膜的装置，所述溶有树脂的液相原料浸没于含有交联剂的液相体系中，静置成膜I；

所述液相原料和所述液相体系中都包含所述树脂的良溶剂；

步骤(2)把所述膜I转置于所述树脂的不良溶剂中，静置，得到包含膜I和膜II的复合膜；

步骤(3)将所述膜II剥离后，得到所述离子传导膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述树脂的良溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述交联剂与所述树脂的质量比≥0.01；

所述液相体系中，树脂的良溶剂与交联剂的比例以摩尔比计，为100:(1～100)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述树脂为聚苯并咪唑类聚合物；

优选所述树脂在液相原料中的浓度为5wt％～60wt％；优选浓度为10wt％～20wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述交联剂为含酰氯官能团的芳香有机物中的至少一种；

优选含酰氯官能团的芳香有机物为苯甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,3,5-苯三甲酰氯、苯乙酰氯、苯丙酰氯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述不良溶剂为水、乙醇、异丙醇或丙酮中的至少一种。

7.权利要求1-6任一项所述制备方法得到的离子传导膜，其特征在于所述膜厚≤10μm；优选所述膜厚≤5μm。

8.根据权利要求7所述的离子传导膜，其特征在于所述膜的断裂伸长率≥21％；拉伸强度≥84MPa；弹性模量≥908MPa；VO₂⁺渗透速率≤4.68×10^-6cm²/h；面电阻≤0.031Ω/cm²。

9.权利要求8所述离子传导膜在液流电池中的应用。

10.权利要求9所述的应用，其特征在于，所述液流电池包括全钒液流电池、锌/溴液流电池、锌/碘液流电池、铁/铬液流电池或钒/溴液流电池。