基于乌尔曼偶联反应制备的密集季铵化型全钒液流电池阴离子交换膜

• 作者: 于岩 林起浪 郑玉婴 陈栋阳 陈煜
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 化学
• 关键词: 全钒液流电池 阴离子交换膜 偶联反应 季铵化 小角X射线散射 离子传导率 制备 离子交换容量
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 211-224
• 页数: 14页
• 分类号: O648.17

摘要

离子传导率和选择性是全钒液流电池隔膜的两项核心性能指标.本文基于乌尔曼偶联反应设计合成含八苯甲基的双酚单体,然后依次将其聚合、溴甲基化、季铵化制得一系列密集季铵化型阴离子交换膜(QA-OMPFEKs).产物QA-OMPFEK-20 (离子交换容量IEC=1.66 mmolg^-1)的室温SO42-传导率为9.62 mScm^-1,明显高于参照样品QA-TMPFEK-40 (IEC=1.73 mmolg^-1)的4.82 mScm^-1.这归因于QA-OMPFEK-20经小角X射线散射所证实的离子聚集型结构.此外, QA-OMPFEK-20的钒离子渗透率(1.24×10^-14m2s^-1)明显低于QATMPFEK-40 (5.40×10^-13m2s^-1)和Nafion N212 (5.36×10^-12m2s^-1),从而使其全钒液流电池的库伦效率和能量效率最高.可见,乌尔曼偶联反应是合成高性能全钒液流电池阴离子交换膜的有效路径.