[发明专利]液流电池用离子交换膜

摘要

本发明公开了一种液流电池用离子交换膜，包括有机多孔膜和全氟磺酸离子交换树脂，其中，有机多孔膜孔为基体，全氟磺酸离子交换树脂浸润于有机多孔膜的孔洞里，本发明的液流电池用离子交换膜采用具有良好化学稳定性的全氟磺酸离子交换树脂和有机多孔膜制备而成，具有良好的化学稳定性，较好的致密性、电性能和阻钒性能，且相对于同等厚度的全氟磺酸离子交换膜而言，成本远低于全氟磺酸离子交换膜。本发明还公开了该液流电池用离子交换膜的制备方法，该制备方法简单可靠，对设备要求不高，很容易实现大批量生产，便于实现钒电池的大规模商业化，促进风能、光能等新能源的发展。

主权项

一种液流电池用离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括有机多孔膜和全氟磺酸离子交换树脂，其中，有机多孔膜孔为基体，全氟磺酸离子交换树脂浸润于有机多孔膜的孔洞里，包括以下步骤：S1：制备全氟磺酸离子交换树脂溶液：将全氟磺酸离子交换树脂按质量比为5～30％的比例溶解于全氟磺酸离子交换树脂的有机溶剂中；S2：将有机多孔膜浸入乙醇或丙酮中浸泡2～8h，然后用去离子水将其清洗干净并晾干；S3：将有机多孔膜平铺于支撑物上；然后，采用浇铸、旋涂、流延、喷涂或者浸渍工艺将全氟磺酸离子交换树脂溶液浸润于有机多孔膜的孔洞里，形成复合膜；最后，将浸润有全氟磺酸离子交换树脂溶液的有机多孔膜及其支撑物一起放入干燥箱中，在干燥温度为60～250℃，干燥时间为4～8h的条件下干燥成型，得到均匀、透明的全氟磺酸离子交换膜；S4：将S3所得全氟磺酸离子交换膜放入平板硫化机，在硫化温度为200～250℃，时间为1～3h，压力为5～20Mpa的条件下热压成型得到全氟磺酸离子交换复合膜；所述有机多孔膜为单层多孔膜或多层多孔膜复合膜，所述有机多孔膜的孔径为5nm～30μm，孔隙率为35～85％，有机多孔膜厚度为5～300μm，拉伸强度为15～200MPa，拉伸断裂伸长率为20％以上。