掺杂纤维素/离子液体的聚苯并咪唑质子传导膜及钒电池性能研究

作者：孙佳雯; 王丽华^*; 韩旭彤^*

来源：膜科学与技术, 2022, 42(04): 43-58.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2022.04.005

• 聚苯并咪唑
• 氰乙基纤维素
• 质子传导膜
• 质子电导率

质子化后的聚苯并咪唑(PBI)膜因同时具备传输质子和阻隔钒离子能力，常被用作全钒液流电池(VRFBs)质子传导膜，但是较低的质子电导率严重影响其实际应用.本文通过使用氰乙基纤维素/离子液体(CEC@ILs)作为改性剂，直接掺杂到PBI基体中，构建了一系列PBI/CEC@ILs全钒液流电池质子传导膜.研究了其吸水率、面电阻、质子电导率、钒离子渗透率以及相应电池循环性能等性能.结果表明：CEC的掺杂能有效改善PBI的质子电导率，在电流密度120 mA/cm2下，PBI/CEC@ILs-3%的电压效率(EV)和能量效率(EE)可达81.8%、79.5%.经过300次循环后EE值仍可保持在78%以上，并且自放电时间600 h后电压没有明显下降，均优于PBI膜和Nafion115膜.

• 出版日期2022
• 单位天津工业大学; 中国科学院化学研究所