近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲(chǔ)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(duì)在液流電池非氟多孔離子傳導(dǎo)膜成膜機(jī)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 Science DOI: 10.1039/C6EE01371F上。
該研究團(tuán)隊(duì)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(jī)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(jī)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(diǎn)。該研究深入系統(tǒng)地研究了溶劑處理工藝過(guò)程對(duì)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(jī)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(guò)90%。該工作對(duì)高性能多孔離子傳導(dǎo)膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)劃、國(guó)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(xiàng)目資助。
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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
標(biāo)簽:液流電池非氟多孔離子傳導(dǎo)膜
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