在釩氧化還原液流電池(VRFBs)中,全氟磺酸(PFSA)離子聚合物膜在將離子傳輸通過(guò)親水性通道過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。但是,PFSA中的水化狀態(tài)中較大的孔徑隨機(jī)相連通道將降低質(zhì)子/釩離子選擇性,導(dǎo)致難以對(duì)VRFB電池的性能做進(jìn)一步改善。有鑒于此,韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所 (KRICT) Soonyong So、Siyoung Q. Choi等報(bào)道了發(fā)展一種超薄PFSA薄膜,其中通過(guò)在空氣/水的界面上排列分子,形成具有排列均勻的孔徑降低的離子通道,規(guī)則排列的離子通道顯著抑制了釩離子的穿過(guò),比傳統(tǒng)PFSA膜的離子選擇性提高了500倍。
本文要點(diǎn):
(1)超薄(低于100 nm)PFSA薄膜通過(guò)分子級(jí)別進(jìn)行控制,在基于多孔基底上的電池中實(shí)現(xiàn)了800次循環(huán)穩(wěn)定,比Nafion 211膜的性能(73 %)在200 mA/cm2更高。
(2)這種具有較高離子選擇性的規(guī)則超薄PFSA膜展示了一種價(jià)格低廉,但是性能優(yōu)異的電池方案。這種離子交換膜可能在燃料電池、水分解等更多領(lǐng)域中得以應(yīng)用。
原標(biāo)題:韓國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出釩電池用高選擇性超薄離子膜