其中一个单电池的结构是由双极板、正电极、电解质隔膜(或者离子交换膜)、负电极、和双极板构成的。其中电池系统的核心部分,则是由正电极、负电极和它们中间的电解质隔膜构成。
离子交换膜是液流电池和燃料电池装置的重要结构部件,这种带有离子基团的高分子薄膜材料通过选择性透过离子从而实现电池结构中完整回路的构建。
今天给大家简单介绍一下质子交换膜,如有不足欢迎大家加群交流探讨。
1. 离子交换膜分类
1.1. 全氟磺酸膜
图摄于东岳集团展台
图摄于国润储能展台
Nafion™ 全氟磺酸 (PFSA) 膜
目前报道的多种Nafion膜修饰以及改性方法包括:原位溶胶-凝胶法、纳米颗粒溶液浇铸、层层自组装聚电解质、聚合物接枝以及聚合物共混等。其主要目的为在保持Nafion膜优异化学稳定性的同时降低钒离子渗透率,或共混其他聚合物有意减少Nafion的用量,降低膜的成本。
Nafion膜改性方法示意图
1.2. 非氟类质子交换膜
尽管非氟类质子交换膜仍面临着化学稳定性等方面的挑战,但其未来在降低成本、提高性能方面有望取得更大突破,进一步推动液流电池技术的发展和产业化。
PBI 膜|图摄于正熵能源展台
2. 离子交换膜工艺
在生产工艺上,据公开信息,贵州志喜科技有限公司首创了湿法铸膜法制备全氟磺酸膜,该产品采用全新工艺制备,具有拉伸强度高、电导率高、化学性能好等优势,还具有自增湿效果。经测试,全氟离子膜在同等厚度尺寸下的机械强度超过传统进口膜的80%。
3. 离子交换膜相关企业
苏州科润新材料股份有限公司
山东东岳未来氢能材料股份有限公司
山西国润储能科技有限公司
贵州志喜科技有限公司
浙江汉丞科技有限公司
中国科学院大连物化所
开封时代新能源科技有限公司
中和储能科技有限公司
江苏恒安储能科技有限公司
北京星辰新能科技有限公司
湖北振华化学股份有限公司
宿迁时代储能科技有限公司
承德新新钒钛储能科技有限公司
山东正熵能源科技有限公司
辽宁科京新材料有限公司
贵州聚能世纪科技有限责任公司
江苏神力电源科技有限公司
辽宁格瑞帕洛孚新能源有限公司
北京普能世纪科技有限公司
苏州拓际新材料科技有限公司
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原文始发于微信公众号(艾邦液流电池网):液流电池离子交换膜发展现状及趋势