吡啶微相分离质子膜

面阻低至 0.09 Ω·cm²

溶胀诱导微相分离构筑宽离子通道，兼顾高电导与化学稳定性，性能超越Nafion 212。

Tao, Li · 张本贵 · 刘倩 · Yuchao, Yang · Songwei, Zhang · Zhihan, Song · Jingjun, He · Feixiang, Zhai · 张恩磊 · 王康军

Journal of Energy Storage 2025

具体参数

面电阻

{'zh': '0.09', 'en': '0.09'} Ω·cm²

能量效率（200 mA cm⁻²）

{'zh': '85.65', 'en': '85.65'} %

能量效率（300 mA cm⁻²）

{'zh': '80.95', 'en': '80.95'} %

技术优势

面电阻极低

吡啶单元与磷酸溶胀诱导微相分离，形成宽且连通的离子传输通道，使得膜的面电阻降至 0.09 Ω·cm²，优于 Nafion 212。

高电流密度下效率保持

在 200 mA cm⁻² 下能量效率 85.65%，在 300 mA cm⁻² 下仍达 80.95%，适合高功率运行场景。

化学稳定性好

膜在 VRFB 苛刻的氧化钒和酸性环境中保持稳定，有利于长期循环寿命。

应用场景

• 液流电池：用作 VRFB 隔膜，替代 Nafion 以降低成本并提升高电流密度性能。
• 离子交换膜：兼具高离子传导与选择性，可用于酸性电解质中的离子分离。
• 质子交换膜：在酸性环境中质子传导率高，适用于需要质子传输的电化学器件。
• 储能系统：提高液流电池储能效率，促进可再生能源的大规模存储。