近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲能技術(shù)研究部（DNL17）研究員張華民、李先鋒領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊在液流電池非氟多孔離子傳導(dǎo)膜成膜機理和膜微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控研究方面取得新進(jìn)展，大幅度提高了膜的選擇性和離子傳導(dǎo)性，提高了液流電池性能。該研究成果在線發(fā)表在Energy &Environmental ScienceDOI: 10.1039/C6EE01371F上。
該研究團(tuán)隊原創(chuàng)性地提出了不含離子交換基團(tuán)的“離子篩分傳導(dǎo)”機理，取得了一系列科技進(jìn)展，并發(fā)表了多篇高水平研究論文（Angew.Chem.Int.Ed.，55，2016，3058-3062；Energy & Environmental Science，2016，9，441-447；Adv.Funct.Mater.，2016，26，210-218；Adv.Funct.Mater.，2015，25，2583；Energy &Environmental Science，2013，6，776；Energy & Environmental Science，2012，5，6299；Energy &Environmental Science，2011，4，1147）；但多孔離子傳導(dǎo)膜的成膜機理與孔徑大小、分布、孔隙率等微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控一直是研究的難點。該研究深入系統(tǒng)地研究了溶劑處理工藝過程對多孔離子傳導(dǎo)膜孔徑大小、分布及貫通性的影響規(guī)律和調(diào)控機制，創(chuàng)新性地發(fā)明了一種有效的多孔離子傳導(dǎo)膜孔徑大小、孔徑分布及貫通性的調(diào)控方法，成功制備出空隙率高、孔徑分布均勻、貫通性好的多孔離子傳導(dǎo)膜，從而，進(jìn)一步提高了非氟多孔離子傳導(dǎo)膜的選擇性和導(dǎo)電性。利用該膜組裝的單電池，在80mA/cm2充放電條件下，能量效率超過90%。該工作對高性能多孔離子傳導(dǎo)膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備具有重要的指導(dǎo)作用。
該研究工作得到了中組部青年拔尖人才計劃、國家自然科學(xué)基金委、中科院卓越青年科學(xué)家、教育部能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等相關(guān)項目資助。
大連化物所液流電池非氟多孔離子傳導(dǎo)膜研究獲進(jìn)展
