[发明专利]亲水化改性的多孔隔膜在液流电池中的应用

权利要求书

1.亲水化改性的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述的多孔隔膜是以聚偏氟乙烯多孔隔膜为基体，在多孔隔膜表面和孔内引入亲水性聚合物，亲水性聚合物于多孔隔膜表面和孔处自交联和接枝，得亲水性聚合物交联和接枝的多孔隔膜；其中亲水聚合物占多孔隔膜总质量的 0.01-10wt%；

所述多孔隔膜采用交联剂引发亲水性聚合物发生自交联和与基体的接枝反应，具体制备方法如下：（1）将聚偏氟乙烯溶解在有机溶剂中，在温度为 50～100℃下充分搅拌 2～48h 制成共混溶液；其中聚偏氟乙烯浓度为 15～35wt%之间；

（2）将步骤（1）制备的共混溶液倾倒在平板上，在空气相对湿度低于 50%条件下挥发溶剂 0～60s，然后将其整体浸渍入树脂的不良溶剂中 5～600s，在20～50℃温度下制备成多孔隔膜；其厚度在 80～150μm 之间；

（3）将步骤（2）制备的多孔隔膜浸入溶胀剂中，静置 2~10h；

（4）将步骤（3）制备的多孔隔膜置于亲水性聚合物和引发剂的反应水溶液中，置换 0.5~3h；亲水聚合物质量分数为 1～10%，引发剂质量浓度为 0.1～2%；

（5）将步骤（4）中的多孔隔膜置于亲水性聚合物的水溶液中，亲水聚合物质量分数为 1～10%，在 90～100°C 下反应 0.5~5h，通入氮气保护，得到亲水性的多孔隔膜；

所述亲水性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或两种以上；所述树脂的溶胀剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或二种以上。

2.根据权利要求 1 所述的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述隔膜厚度在 50～300μm 之间，膜孔径尺寸为 0.05～20 nm，孔隙率为 15～60%。

3.根据权利要求 2 所述的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述隔膜厚度 80-150μm。

4.根据权利要求 1 所述的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述有机溶剂为 DMSO、DMAc、NMP、DMF 中的一种或二种以上；不良溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或二种以上。

5.根据权利要求1 所述的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾、芳基叠氮化合物中的一种或二种。

6.根据权利要求 1 所述的多孔隔膜在液流电池中的应用，其特征在于：所述液流电池包括全钒液流电池、锌/溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池、铁/铬液流电池、钒/溴液流电池或锌/铈液流电池。