交联型PVA/PSSA/Na-MMT复合钒电池质子交换膜的制备与性能研究  

Preparation and properties of cross-linked PVA/PSSA/Na-MMT composite proton exchange membranes for vanadium redox flow batter

作　　者：郑榕学 丁富传[1] 黄雪红[1] 凌启淡[1] 

机构地区：[1]福建师范大学材料科学与工程学院、福建省高分子材料重点实验室,福州350007

出　　处：《膜科学与技术》2014年第2期5-10,共6页Membrane Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金(61250016、60976019);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20093223110002);福建省自然科学基金(2013J01172);福建省教育厅项目(JB12042)

摘　　要：以聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯磺酸(PSSA)和钠基蒙脱土(Na-MMT)为原料,戊二醛(GA)为交联剂,通过溶液共混法制备交联型PVA/PSSA/Na-MMT质子交换复合膜.红外光谱(IR)分析表明,复合膜中PSSA的磺酸基与PVA的羟基发生酯化交联反应,提高了复合膜的稳定性;热重分析(TGA)证明,复合膜具有较好的耐热性;扫描电镜(SEM)显示,MMT在复合膜得到均匀的分散.交联剂戊二醛(GA)和钠基蒙脱土(Na-MMT)提高了复合膜的耐水性与尺寸稳定性.含有质量分数15%PSSA和3%Na-MMT复合膜的钒离子渗透率为1.58×10-6 cm2/min.单电池的库伦效率可达43.7%.Cross-linked PVA/PSSA/Na-MMT （poly （ vinyl alcohol） /poly （styrene sulfonic acid） /Na- montmorillonite） composite proton exchange membranes were prepared by blending PVA, PSSA and MMT in solution using GA as crosslinking agent. Infrared spectrum （IR） proves that PVA cross-linked with PSSA by esterification between sulfonic acid groups and hydroxyl groups. Thermal gravimetric analysis （TGA） shows the composite membrane has a good thermal resistance. The MMT is uniformly dispersed in the composite membrane observed by scanning electron microscopy （SEM）. The glutaraldehyde （GA） and Na-montmorillonite （Na-MMT） lower water uptake and improve dimensional stability for the composite membranes. The permeability of VO2＋ of blend membrane which contains 15 PSSA and 3%60Na-MMT is 1.58× 10.6 cmZ/min. The coulombic efficiency of single VRB reaches 43 7%.

关 键 词：PVA PSSA Na-MMT复合膜 质子交换膜 全钒液流电池 

分 类 号：TM912[电气工程—电力电子与电力传动]