《表4 基于聚合物纳孔结构的膜电池性能和稳定性》

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《全钒液流电池膜离子选择性传导通道构建的研究进展》

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基于筛分原理，可通过调节多孔膜的孔结构，实现对具有不同斯托克斯半径的水合质子和水合钒离子选择性传导，从而优化液流电池效率[31]。表4简要描述了已开发的基于聚合物纳孔结构的膜的电池性能和稳定性。Yuan等[32]通过蒸汽诱导相转化法，制得海绵状PBI多孔膜，结构如图4（a）所示。孔中掺杂的酸可确保高离子传导率，而带正电的孔壁将确保膜的高选择性。PBI多孔膜组装的单电池在80mA/cm2下的CE为98.87%，EE为90.11%，同时可以连续稳定运行超过135000次。Lu等[33]先采用非溶剂相转化法制备了聚醚砜（PES）多孔膜，然后通过简单有效的溶剂处理方法实现孔结构的可控，结构如图4（b）所示。在全钒液流电池中其CE超过99%，EE超过90%。Qiao等[34]通过调控相分离和聚合物-溶剂相互作用，从而制得具有狭缝状选择层的多孔PES/SPEEK膜。狭缝状选择层和海绵状支撑层确保离子选择性和离子传导率的良好平衡，组装的单电池在80mA/cm2下的CE达到98.5%，EE达到90.4%。Luo等[35]研究了聚（2，5-苯并咪唑）（ABPBI）的材料性能对膜结构形成和离子迁移特性的影响。通过在孔膜中掺杂酸，ABPBI的离子交换容量随酸浓度增加而增加，尤其是在4.0mol/L H2SO4中高达8mequ/g，这有效提高了离子传导率。同时基于Donnan效应，显著增强了对钒离子的排斥作用。