[发明专利]一种金属有机框架化合物复合膜的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种锌碘液流电池，其特征在于，所述锌碘液流电池包括隔膜；所述隔膜包括金属有机框架化合物复合膜；

所述金属有机框架化合物复合膜的制备方法至少包括：

（1）将含有有机高分子树脂、金属源I和有机溶剂的分散液，转移至多孔膜基底表面，去除有机溶剂，得到含有晶种的基底膜；

（2）获得含有金属源II、有机配体和有机溶剂的溶液；

（3）将所述含有晶种的基底膜置于所述步骤（2）中的溶液中，原位反应，即可得到所述金属有机框架化合物复合膜；

所述金属源I选自金属铝盐、金属锆盐、金属铝氧化物、金属锆氧化物中的至少一种；

所述金属源II选自金属铝盐、金属锆盐中的至少一种；

所述金属源I与金属源Ⅱ中的金属元素相同；

在所述步骤（1）中，所述有机高分子树脂选自聚苯并咪唑、聚偏氟乙烯、六氟丙烯、聚丙烯腈、全氟磺酸树脂中的至少一种；

在所述步骤（1）中，所述有机高分子树脂和金属源I的质量比为2:5~2:1；

所述多孔膜基底选自Daramic膜、VANADion膜中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，所述金属铝盐选自氯化铝、硝酸铝中的至少一种；

所述金属锆盐选自氯化锆、硫酸锆中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（1）和步骤（2）中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述多孔膜基底的孔径为50～200 nm；孔隙率为10～60%。

5.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述含有晶种的基底膜包括晶种层和多孔膜基底；所述多孔膜基底的厚度为200～900μm；所述晶种层的厚度为10～300μm。

6.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述有机配体选自对苯二甲酸、2-氨基-对苯二甲酸、联苯二甲酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述金属源II和有机配体的摩尔比为1:1~2:1。

8.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述金属源II在溶液中的浓度为80~160 mmol/L。

9.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（3）中，所述原位反应的条件为：反应温度为80～150℃；反应时间为12～48 h。

10.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（3）中，所述含有晶种的基底膜在所述溶液中的含量为0.02~0.04g/ml。

11.根据权利要求1所述的锌碘液流电池，其特征在于，所述步骤（1）至少包括：

（1-1）将含有有机高分子树脂和有机溶剂的原料，搅拌，得到共混溶液；

（1-2）将含有金属源I和共混溶液的原料，搅拌，得到分散液；

（1-3）将所述分散液涂覆在多孔膜基底表面，除去有机溶剂，得到含有晶种的基底膜。

12.根据权利要求11所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（1-1）和（1-2）中，所述搅拌的条件为：搅拌温度为20～100 ℃；搅拌时间为10～48 h。

13.根据权利要求11所述的锌碘液流电池，其特征在于，在所述步骤（1-1）中，有机高分子树脂在所述共混溶液中的质量含量为6~25%；

在所述步骤（1-2）中，所述金属源I在所述分散液中的质量含量为10～25%。