周城良，胡峥勇*，周建民

（1.湖南农业大学 理学院,湖南 长沙 410128;2.长沙市化工研究所,湖南 长沙 410007）

全钒液流电池离子交换膜研究进展

周城良1，胡峥勇1*，周建民2

（1.湖南农业大学 理学院,湖南 长沙 410128;2.长沙市化工研究所,湖南 长沙 410007）

全钒液流电池（VRB）是近年来储能电池领域的研究热点，离子交换膜是其关键部件之一，其性能优劣直接影响到钒电池的使用寿命和储能能力。对钒电池离子交换膜的研究进展作了简要概述。

钒电池；离子交换膜；钒离子渗透；水迁移

引言

钒电池离子交换隔膜作为VRB的必需组件，既具有阻止正负半电池电解质相互混合的作用，又为正负电解液提供质子通道。目前唯有化学稳定性高、离子电导率高的全氟磺酸膜Nafion系列膜在VRB系统中得到应用，由于Nafion膜依然未解决钒离子渗透和水迁移的问题，且其成本很高，至今无实际商业应用。制备一种离子交换膜材料应具有以下特点：（1）离子渗透率低；（2）水迁移率低；（3）稳定性高；（4）制备价格低廉；（5）机械性能良好。全钒氧化还原液流电池若投入广泛使用，可为我国乃至世界能源储存技术的高速发展提供重要保障。目前研究热点主要集中在三个方面[1～5]：（1）Nafion膜的改性研究；（2）非全氟型离子交换膜；（3）新型聚合物隔膜材料的合成。本文将就上述三个方面对钒电池离子交换膜材料进行简要综述。

1 基于Nafion膜改性研究和新型聚合物离子交换膜的制备

1.1 Nafion膜与聚合物共混成膜

通过加入聚合物与Nafion膜共混形成新的复合膜，可以有效降低钒离子的渗透性，如加入疏水性质的聚合物，可以通过降低Nafion膜的溶胀程度来达到降低钒离子渗透的效果。……