| 题名 | 全钒液流电池用聚砜类多孔隔膜形态控制及性能研究 |
| 作者 | 李云 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-08-14 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李先锋 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 电池隔膜是全钒液流电池（VFB）的关键材料之一，其性能直接影响着VFB系统的能量转化效率、寿命及成本。目前常用的商品化全氟磺酸离子膜存在离子选择性差、成本昂贵等问题，阻碍了VFB的产业化进程。因此，开发高性能、低成本及高耐久性VFB用隔膜成为目前研究的热点。本论文以聚砜类高分子为膜材料，通过形态调控制备了不同结构的多孔隔膜并对其在VFB中的构效关系展开研究。 利用浸没沉淀相转化法制备了聚醚砜（PES）不对称多孔隔膜，通过调控造孔剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的含量实现隔膜微观形态的调控，并研究其形态结构与VFB性能之间的关系。实验结果表明，随着制膜液中PVP含量的增加，膜的皮层厚度及平均孔径增大，支撑层孔结构由指状变为海绵状。膜的钒、氢渗透速率随之提高，单电池的电压效率上升，库仑效率下降，能量效率呈现先上升后下降的趋势，并有优化值76.1 %（80 mA/cm2）。 针对聚砜类材料疏水性强而导致离子传导性差的问题，采用紫外光引发乙烯基类单体聚合的方法对聚砜（PSF）多孔隔膜进行亲水化处理，并探讨其对VFB性能的影响。实验结果表明，可通过调控接枝度调节膜的离子选择性，改性后的PSF多孔隔膜离子传导性增强，组装的单电池电压效率可达86.8 %，能量效率值可达78.4 %，且连续运行超过300循环以上性能无明显衰减，表现出较好的稳定性。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 化学工程 |
| 公开日期 | 2013-10-10 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116847]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李云. 全钒液流电池用聚砜类多孔隔膜形态控制及性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
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