 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 839 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
|
[交流]
科研人員利用新型界面交聯(lián)策略制備出高性能液流電池用超薄聚合物膜材料
|
|
科研人員利用新型界面交聯(lián)策略制備出高性能液流電池用超薄聚合物膜材料 2025-06-23 來源： 大連化學(xué)物理研究所【字體：大 中 小】語音播報 近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李先鋒團隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員張宏俊等合作，在液流電池用離子選擇性膜研究中取得進(jìn)展，開發(fā)出新型界面交聯(lián)策略，制備出厚度僅為3 μm的高穩(wěn)定性超薄聚合物膜材料，將全釩液流電池工作電流密度提升至300 mA/cm2。 聚合物離子選擇性膜因成本低、易于規(guī)模化制備等優(yōu)勢，成為目前市場上主流的液流電池膜材料。然而，與具有周期性和規(guī)整有序孔結(jié)構(gòu)的無機納米多孔材料如MOF、COF不同，傳統(tǒng)方法制備的聚合物膜通常具有不規(guī)則無序孔結(jié)構(gòu)，難以實現(xiàn)液流電池活性物質(zhì)和載流子的精確篩分，存在選擇性和滲透性相互制約的Trade-off效應(yīng)。 為突破這一限制，李先鋒團隊提出了界面交聯(lián)新策略，將聚合物交聯(lián)反應(yīng)限制在有限的界面空間內(nèi)，制備出由納米級分離層和支撐層組成的超薄聚合物膜。測試結(jié)果顯示，分離層中穩(wěn)健的共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了膜的機械穩(wěn)定性，其橫向拉伸強度和縱向硬度均優(yōu)于商業(yè)化的Nafion 212膜，可使所開發(fā)的聚合物膜材料厚度降低至3 μm。 研究發(fā)現(xiàn)，該膜材料分離層的孔徑分布在1.8 Å至5.4 Å之間，與具有規(guī)整孔道結(jié)構(gòu)的無機納米多孔材料相似，被稱為“準(zhǔn)有序”網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)。這種孔徑分布恰好位于液流電池活性物質(zhì)和載流子的尺寸之間，實現(xiàn)了對活性物質(zhì)的精確篩分以及對載流子的快速傳導(dǎo)。同時，納米級分離層及膜整體厚度降低減少了離子傳輸阻力，使所開發(fā)的超薄膜在寬pH范圍內(nèi)均表現(xiàn)出超低的面電阻和活性物質(zhì)滲透系數(shù)，突破了聚合物膜選擇性和滲透性的Trade-off效應(yīng)。 在實際應(yīng)用測試中，科研人員將這一膜材料應(yīng)用于全釩液流電池。研究發(fā)現(xiàn)，在300 mA/cm2高電流密度下，電池能量效率超過80%。同時，該超薄膜可應(yīng)用于堿性鋅鐵液流電池和水系有機液流電池，在高電流密度下均展現(xiàn)出優(yōu)異的性能。通過改變交聯(lián)劑的類型，研究人員進(jìn)一步驗證了界面交聯(lián)策略的普適性。 上述研究為設(shè)計具有高機械穩(wěn)定性、超低面電阻和滲透系數(shù)的超薄膜提供了新思路，有望提升多種水系液流電池的工作電流密度和功率密度。 相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-化學(xué)工程》（Nature Chemical Engineering）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）等的支持。 論文鏈接 科研人員利用新型界面交聯(lián)策略制備出高性能液流電池用超薄聚合物膜材料 |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
歡迎211本科同學(xué)，過A區(qū)國家線，A區(qū)非偏遠(yuǎn)一本，交叉學(xué)科課題組
已經(jīng)有24人回復(fù)
-
新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院招生
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
招調(diào)劑
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
0856材料與化工求調(diào)劑！
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
材料與化工304求調(diào)劑
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
A區(qū)一本交叉課題組，低分調(diào)劑，招收機械電子信息通信等交叉方向
已經(jīng)有31人回復(fù)
-
中科大材料299求調(diào)劑
已經(jīng)有7人回復(fù)
-
301求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
材料考研339求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
材料專碩290求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 332材料求調(diào)劑 +6 | zjy101327 2026-03-05 | 7/350 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 材料277分求調(diào)劑 +11 | 飯飯星球 2026-03-04 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 一志愿天津大學(xué)085600 319分 材料與化工 金屬方向 求調(diào)劑 +6 | 青科11 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 材料328求調(diào)劑 +10 | 一個蘿卜02 2026-03-03 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 304分材料專碩求調(diào)劑 +11 | qiuzhigril 2026-03-03 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 264求調(diào)劑 +8 | 26調(diào)劑 2026-03-03 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 0855機械工程324求調(diào)劑 +3 | 鄭SK 2026-03-02 | 7/350 |
|
|
|
[考研]
 一志愿中南大學(xué)理學(xué)化學(xué)
+6
|
15779376950 2026-03-01 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)求調(diào)劑 +3 | 將未有期 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 295求調(diào)劑 +6 | 等春來， 2026-03-04 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 一志愿西交大材料學(xué)碩 346 求調(diào)劑 +3 | zju51 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研]
0703化學(xué)學(xué)碩 288分
+4
|
旅行中的紫葡萄 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 理學(xué)，工學(xué)，農(nóng)學(xué)調(diào)劑，少走彎路，這里歡迎您！ +8 | likeihood 2026-03-02 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 材料工程求調(diào)劑 +3 | 1431251 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 275求調(diào)劑 +7 | 明遠(yuǎn)求學(xué) 2026-03-01 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 291 求調(diào)劑 +3 | 化工2026屆畢業(yè)?/a> 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 275求調(diào)劑 +3 | L-xin? 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 化工299分求調(diào)劑 一志愿985落榜 +5 | 嘻嘻(*^ω^*) 2026-03-01 | 5/250 |
|
|
|
[基金申請]
剛錄用，沒有期刊號，但是在線可看的論文可以放為代表作嗎
 10+3
|
arang1 2026-03-01 | 3/150 |
|
|
|
[考研]
尋找調(diào)劑
+4
|
LYidhsjabdj 2026-02-28 | 4/200 |
|