用聚乙胺和氧化石墨烯修饰的高度选择性的层次膜,用于氧化还原流电池
Saidatul Sophia Sha'rani1,2, Mohamed Mahmoud Nasef1,2, Nurfatehah Wahyuny Che Jusoh1,2
1Department of Chemical and Environmental Engineering (ChEE), Malaysia-Japan International Institute of Technology, Universiti Teknologi Malaysia, Kuala Lumpur, Malaysia.
Science and technology of advanced materials
|January 22, 2024
概括
一种新的复合膜显著减少了离子泄漏,同时保持了氧化还原流电池 (VRFB) 的质子导电性. 这提高了电池的效率和选择性,为储能应用提供了有前途的进步.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 氧化还原流电池 (VRFB) 对大规模的能源存储具有前景.
- 膜选择性对于VRFB性能至关重要,平衡质子导电性,防止离子交叉.
- 纳菲安117 (N117) 是一种常见的膜,但患有高透性.
研究的目的:
- 为VRFBs开发一种高度选择性的复合膜.
- 为了提高质子导电性和降低膜的透性.
- 评估复合膜对VRFB性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 用层次沉积技术 (LbL) 创建复合膜.
- 交替的聚乙烯胺 (PEI) 和石墨烯氧化物 (GO) 层沉积在N117上.
- 研究了膜的物理化学特性和电化学性能.
主要成果:
- 在N117-(PEI/GO) n复合膜中,透率降低了90%.
- 质子导电性得到增强,导致选择性比原始N117.7增加了13倍.
- 库伦比和电压效率分别提高了4-6%和7-15%.
- 在长期测试中,观察到88%的稳定运行.
结论:
- LbL组装的复合膜为VRFB提供了卓越的选择性和性能.
- PEI/GO双层有效地平衡了质子导电性,并减少了交叉.
- 这种方法为提高VRFB效率和寿命提供了一个可行的策略.


