酸刻蚀氧化石墨烯杂化质子交换膜

酸刻蚀抑制钒渗透

在PFSA基体中引入亲水性酸刻蚀氧化石墨烯纳米片,通过阻断钒离子扩散路径同时缩短质子传输通道,并利用多孔PTFE夹层增强机械稳定性,使全钒液流电池在保持高库仑效率的同时实现高能量效率。

Ye, Jiaye · Jie, Liu · Zheng, Chunhua · Tianfu, Sun · Yu, Shuhui · Li, Huiyun

Sustainable Materials and Technologies 2023

参数信息

库仑效率
~97.0 %
能量效率
~86.9 %

技术优势

抑制钒离子渗透

酸刻蚀的亲水性缺陷氧化石墨烯纳米片在膜内形成弯曲或延长的扩散路径,有效阻挡钒离子通过,从而使库仑效率显著提高。

提升质子传导

d-GO纳米片良好的亲水性缩短了质子传输路径,提高了质子传导率,从而有助于获得较高的能量效率。

增强机械稳定性

采用多孔聚四氟乙烯(PTFE)作为中间层构建三明治结构膜,增强了膜的稳定性,使膜在电池运行中更加可靠。

性能全面优于商用膜

该杂化膜组装的电池在120 mA cm⁻²下库仑效率和能量效率均远高于商用膜,并优于多数已报道的PFSA基膜。

应用场景