SSPEEK/Na-MMT复合钒电池质子交换膜的制备与性能研究

摘要：

以含有异丙基溴侧基的聚醚醚酮为原子转移自由基聚合(ATRP)大分子引发剂,通过ATRP法在聚醚醚酮主链上接枝引入聚苯乙烯磺酸钠侧链,得到侧链型磺化聚醚醚酮质子交换膜(SSPEEK).采用溶液共混法在SSPEEK膜中引入钠基蒙脱土(Na-MMT),制备SSPEEK/Na-MMT钒电池质子交换复合膜.热重分析表明,复合膜具有较好的耐热性;扫描电镜显示,Na-MMT均匀分散在SSPEEK中.复合膜的钒离子渗透率由SSPEEK膜的1.24×10-5 cm2·min-降为4.88×10-6 cm2 ·min-1,低于Nafion117膜的钒离子渗透率,阻钒能力优于Nafion 117膜.电流密度为30 mA· cm-2时,以复合膜组装的电池的放电时间为215 min,长于Nafion 117膜的198 min.在高放电电流密度下SSPEEK/Na-MMT膜的库伦效率与Nafion117膜相当.

关键词：磺化聚醚醚酮质子交换膜、SSPEEK/Na-MMT复合膜、全钒氧化还原电池、钒离子渗透率

资助基金：福建省自然科学基金基金号2013J01172,2014J01030、福建省教育厅项目项目号JK2013009和本科生课外科技计划项目号2014081资助项目.

在线出版日期：2015-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：819-826