[发明专利]一种全钒氧化还原液流电池用离子交换膜的合成及制备方法

权利要求书

1.磺化聚芳醚酮共聚物，其结构单元包括：

和，其中Ar为、、或。

2.根据权利要求1所述的磺化聚芳醚酮共聚物，其特征在于：磺化聚芳醚酮共聚物的结构单元摩尔百分比为30%-70%，即磺化聚芳醚酮树脂的磺化度为30-70%。

3.一种权利要求2所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）合成反应

以4，4-二氟苯甲酮、芳香二元酚为反应原料，在非质子强极性溶剂、催化剂、脱水剂的作用下反应得磺化聚芳醚酮共聚物，然后将共聚物采用沉淀剂沉淀析出，得到磺化聚芳醚酮共聚物；

（2）精制树脂

将合成的磺化聚芳醚酮树脂经过沸水水洗、干燥、再次利用有机极性溶剂溶解、沉淀、有机溶剂萃取、干燥得到精制的磺化聚芳醚酮共聚物树脂。

4.根据权利要求3所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：所使用的芳香二元酚必须含有2-磺酸对苯二酚，即 。

5.根据权利要求3所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：所使用的芳香二元酚还含有双酚A或双酚F或酚酞或联苯二酚。

6.根据权利要求3-4所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：所使用原料摩尔配比为:4,4-二氟苯甲酮:2-磺酸对苯二酚和芳香族二元酚:催化剂:非质子强极性溶剂:脱水剂=1:1:1.0～1.2:4～5:0.5～1.0，其中催化剂为碳酸钾、非质子强极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮、脱水剂为甲苯。

7.根据权利要求3所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：所述沉淀剂为去离子水。

8.根据权利要求3-6所述的磺化聚芳醚酮共聚物的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，4、4二氟苯甲酮、芳香族二元酚为反应原料，在非质子强极性溶剂、催化剂、脱水剂的作用下于140～160℃常压反应2～3小时，去除脱水剂后升温至180-200℃常压反应2～4小时获得磺化聚芳醚酮共聚物溶液。

9.钒电池用磺化聚芳醚酮离子交换膜的制备，其特征在于：将精制的磺化聚芳醚酮树脂溶解在有机极性溶剂中，配制成磺化聚芳醚酮溶液，然后将溶液流延成型在干净、平整的玻璃板上，最后在干燥箱中干燥得到磺化聚芳醚酮离子交换膜。

10.根据权利要求9所述的钒电池用磺化聚芳醚酮离子交换膜的制备，其特征在于：磺化聚芳醚酮溶液的浓度为10%～30%，所使用溶剂为N-甲基吡咯烷酮，干燥温度为80^oC。