CN116544432A - 一种用于水系液流电池的隔膜及其电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于水系液流电池的隔膜及其电池，属于储能电池领域，其包括液态有机化合物和离子化合物形成的均匀有机相，该有机相与水系电解液不混溶。正、负极活性物质在水系电解液中的溶解度远大于在有机相中的溶解度。有机相中具有的离子在正、负极水系电解液中也具有一定的溶解度，可以在正极水系电解液/有机相/负极水系电解液三相之间穿梭。隔膜被设置在正、负极水系电解液之间，阻止电解液中活性物质的跨膜穿梭。本发明还提供包括以上隔膜的电池。本发明制备出的隔膜利用有机相和水相的液‑液相分离现象来构建离子选择性传导隔膜，其制备工艺简单，适用范围广泛。
Description
技术领域
本发明属于储能电池领域，更具体地，涉及一种用于水系液流电池的隔膜及其电池。
背景技术
随着“双碳”目标的提出，我国需要大力推进清洁能源的发展进程。太阳能、风能等可再生能源是未来能源发展的重要组成部分，但是可再生能源的间歇性和不稳定性的特性给电力系统的稳定性和安全性带来了挑战。储能技术作为一种重要的技术手段，可以帮助实现新能源发电的高效利用以及新能源发电并网后电力系统的平稳运行。
现有的主流储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能等。其中，电化学储能因为选址灵活、适用范围广泛等特点受到市场和行业的关注。其中，锂离子电池具有寿命长、能量密度高等优点，是目前应用广泛的一种储能电池，但是锂在自然界中的储量有限，制造工艺复杂且内部的电解液高度易燃等问题，限制了其在大规模储能中的发展。铅酸蓄电池虽然商业化时间长，成本较低，但是在能量密度和循环稳定性方面不如锂离子电池。相比之下，液流电池将容量与功率解耦合，具有环境适应力较高、安全性高、循环寿命长等优点，被认为是最具有前景的大规模储能技术之一。
典型的液流电池由正、负极水系电解液、隔膜、双极板、多孔电极和端板构成，同时外接泵和储液罐。充放电过程中，储液罐中的正、负极水系电解液在蠕动泵的作用下被输送到电池内部，在多孔电极(如石墨毡)表面发生氧化还原反应，正、负极水系电解液中的某种离子经过隔膜在正、负极水系电解液之间迁移，实现电池的充放电。在液流电池中，所储存的能量多少取决于外接储液罐的大小，最大充放电功率取决于由隔膜、双极板、多孔电极构成的电堆的大小，因此可以实现电池功率与容量的独立设计与调节，在电力系统储能中具备优势。
隔膜是液流电池的关键部件，它具有选择性离子传导能力，既可以将正、负极电解液中的氧化还原活性物质分开，又可以在充放电过程中传导离子而与外电路构成闭合回路，实现能量的存储与释放。氧化还原活性物质的跨膜穿梭会造成电池库伦效率的下降、电池容量衰减以及循环寿命降低。因此，隔膜的离子传导选择性和离子电导率很大程度决定液流电池的性能。
目前，隔膜的离子传导选择性主要基于固态离子传导材料中的微观孔隙设计。以全钒液流电池为例，正极水系电解液中的氧化还原活性物质为四价钒离子和五价钒离子氧化还原对(VO2+/VO2 +)，负极水系电解液中的氧化还原活性物质为二价钒离子和三价钒离子氧化还原对(V2+/V3+)，以硫酸(H2SO4)为支持电解质。通常，全钒液流电池中的隔膜由聚合物构成，其中聚合物主链为隔膜提供机械结构支撑，离子侧链基团使得隔膜具有传导离子的能力。在充放电过程中，正、负极水系电解液在泵的泵送下流经电池内部，正、负极水系电解液中的正、负极氧化还原活性物质在电极表面发生氧化还原反应。充电时，正极水性电解中的氧化还原活性物质VO2+被氧化成VO2 +，电解液颜色由蓝色变为黄色，而负极水性电解中的氧化还原活性物质V3+被还原成V2+，电解液颜色由绿色变为紫色，H+通过隔膜在正极水系电解液和负极水系电解液之间穿梭，保持电池内部的电荷平衡；在放电过程中，反应则是朝相反的方向进行。如果在充放电过程中，正、负极水系电解液中的氧化还原活性物质跨膜穿梭，会导致电池的充放电效率降低，电池容量衰减和循环寿命下降。因此，提高隔膜对氧化还原活性物质和穿梭离子的选择性传导十分重要。
其中，Nafion膜在全钒液流电池有着广泛的应用，虽然具有高质子导电率，但是对于氧化还原活性物质钒离子的选择性不佳，导致电池的充放电效率不高，因此科研人员多通过引入无机物质和聚合物来调节孔隙尺寸和通道，降低钒离子的扩莫穿梭[L.Yu,F.Lin,L.Xu,J.Xi.A recast Nafion/graphene oxide composite membrane for advancedvanadium redox flow batteries.RSC Advances,2016,6(5):3756-3763],[J.Ye,D.Yuan,M.Ding,Y.Long,T.Long,L.Sun et al.A cost-effective nafion/lignin compositemembrane with low vanadium ion permeation for high performance vanadium redoxflow battery.Journal of Power Sources,2021,482:]。另外，沸石分子筛是一种具有离子传导性的微孔材料，孔径在0.3-1nm之间，其多维和可调控的通道网络可以准确控制孔径。ZSM-35的孔径(0.35-0.54nm)介于水合氢离子(<0.24nm)和水合钒离子(>0.6nm)的尺寸之间，科研人员将其与多孔支撑膜结合，形成的复合膜具有较高的离子选择性，可以使得电池的自放电程度降低[Z.Yuan,X.Zhu,M.Li,W.Lu,X.Li,H.Zhang.A Highly Ion-SelectiveZeolite Flake Layer on Porous Membranes for Flow Battery Applications.AngewChem Int Ed Engl,2016,55(9):3058-3062]。上述改性均是基于微观孔隙设计来调节隔膜中孔隙的孔径尺寸和通道，在一定程度上提高了隔膜对离子的选择性传导，但是工艺较为复杂，体系适用性不高。
因此，需要开发一种新型的水系液流电池的隔膜，能降低现有技术的工艺复杂性，并且体系适用性较好。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于水系液流电池的隔膜及其电池，其隔膜设计思路较为新颖，利用有机相和水相的液-液相分离现象来构建离子选择性传导隔膜，该隔膜的选择性离子传导机理是基于正、负极氧化还原活性物质以及穿梭离子在不同液相中的溶解度区别，本发明较好的解决了现有技术中隔膜对离子的选择性传导中工艺复杂，体系适用性较窄的问题，颠覆了传统的技术构思。
为实现上述目的，本发明的第一个方面，提供了一种用于水系液流电池的隔膜，其包括惰性多孔有机膜和浸润在惰性多孔有机膜中的离子传导有机液，离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能，
离子传导有机液由离子化合物溶解在有机化合物中形成，其中游离有带电基团或者离子，离子传导有机液中的带电基团或离子能同时溶解在负极水系电解液和正极水系电解液中，带电基团或离子能同时在离子传导有机液、负极水系电解液和正极水系电解液中穿梭，以实现电池的电化学反应，构成电池回路，
负极水系电解液和正极水系电解液中氧化还原物质不溶于或者微溶于有机化合物，负极水系电解液和正极水系电解液整体与离子传导有机液不混溶。
进一步的，所述离子化合物为双三氟甲磺酰亚胺、双三氟甲磺酰亚胺锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺、双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠中的至少一种。
进一步的，所述有机化合物为四乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚中的一种或者多种。
进一步的，离子化合物在离子传导有机液中的浓度为0.1mol/L～3mol/L。
进一步的，惰性多孔有机膜对有机相的浸润能力大于对负极水系电解液和正极水系电解液的浸润能力，优先浸润离子传导有机液，其材质为多孔聚乙烯膜或者多孔聚丙烯膜。
按照本发明的第二个方面，还提供一种用于水系液流电池的隔膜，其为具有机械强度的交联高分子形成的凝胶膜，交联高分子起到结构支撑的作用，以使凝胶膜在宏观上呈现为固体，在微观层面上，凝胶中涵容有离子传导有机液，离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能，
离子传导有机液由离子化合物溶解在有机化合物中形成，其中游离有具有离子传导功能的带电基团或者离子，离子传导有机液中的带电基团或离子能同时溶解在负极水系电解液和正极水系电解液中，带电基团能同时在离子传导有机液、负极水系电解液和正极水系电解液中穿梭，
负极水系电解液和正极水系电解液中氧化还原物质不溶于或者微溶于有机化合物，负极水系电解液和正极水系电解液整体与离子传导有机液不混溶。
进一步的，交联高分子为交联聚环氧丙烷或交联的聚环氧乙烷。
按照本发明的第二个方面，还提供一种包括如上所述的一种隔膜的水系液流电池。
进一步的，其为全钒液流电池、锌溴液流电池、锌铁液流电池中的一种。
进一步的，隔膜被设置在水系液流电池的正极水系电解液和负极水系电解液之间，用于阻止正极水系电解液和负极水系电解液中氧化还原物质的跨膜穿梭，同时能选择性传导离子，从而能与外电路构成回路。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下
有益效果：
在本发明申请的发明构思中，隔膜通过液-液相分离方法实现正极水系电解液和负极水系电解液与隔膜中的有机相两相分离，有机相浸润的惰性多孔膜为隔膜提供机械支撑强度，其中正、负极氧化还原活性物质在正、负极水系电解液中的溶解度远大于在有机相中的溶解度，保证正、负极水系电解液中的正、负极氧化还原活性物质不会进入到有机相中(本发明中的有机相即为离子传导有机液)，抑制正、负极氧化还原活性物质的跨膜扩散，从而能提高电池的充放电效率。
本发明提供的用于水系液流电池的隔膜不需要依靠微观孔隙设计来实现选择性离子透过，可以通过简单的制备工艺实现具有高离子导电率、高离子选择透过性、高循环寿命的隔膜，提高液流电池的充放电效率和循环寿命，有利于液流电池在大规模储能中应用。
附图说明
图1是本发明实施例中隔膜结构示意图；
图2是为本发明申请实施例1，2，3，4以及对比例1中电池结构示意图；
图3是本发明实施例1的充放电循环性能图；
图4是本发明对比例1的充放电循环性能图；
图5a和图5b分别是实施例中双三氟甲磺酰亚胺的分子结构和双三氟甲磺酰亚胺锂的分子结构；
图6a和图6b分别是双(九氟丁基磺酰基)亚胺的分子结构和双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠的分子结构。
其中，以上附图中OA和RA分别表示正极电解液中活性物质分子的氧化态和还原态，OC和RC分别表示负极电解液中活性物质分子的氧化态和还原态，Mm+为在正极水系电解液/有机相/负极水系电解液中传导的离子。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种水系液流电池的隔膜以及电池，其隔膜设计思路较为新颖，利用有机相和水相的液-液相分离现象来构建离子选择性传导隔膜，该隔膜的选择性离子传导机理不同于以往离子选择性膜，不再依赖固态离子传导材料中的微观孔隙结构，而是基于正、负极氧化还原活性物质以及穿梭离子在不同液相中的溶解度区别。
本发明提供两种类型的隔膜，一种隔膜包括惰性多孔有机膜和浸润在惰性多孔有机膜中的离子传导有机液，这样设计的原因在于，惰性多孔有机膜可以为有机相(有机相是指离子传导有机液)提供机械支撑，其孔隙尺寸可以远远大于活性物质分子尺寸(活性物质分子是指正、负极电解液中能够发生氧化还原反应的物质，全钒液流中是钒离子、锌铁就是铁离子和锌离子，锌溴就是锌离子和溴离子)。惰性多孔有机膜对有机相的浸润能力大于对负极水系电解液和正极水系电解液的浸润能力，优先浸润离子传导有机液，其材质为多孔聚乙烯膜或者多孔聚丙烯膜。另一种隔膜是为具有机械强度的交联高分子形成的凝胶膜，交联高分子起到结构支撑的作用，以使凝胶膜在宏观上呈现为固体，交联高分子为交联聚环氧丙烷或交联的聚环氧乙烷，在微观层面上，凝胶中涵容有离子传导有机液，离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能。其中的离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能，离子传导有机液由离子化合物溶解在有机化合物中形成，其中游离有具有离子传导功能的带电基团或者离子，离子传导有机液中的带电基团或离子能同时溶解在负极水系电解液和正极水系电解液中，带电基团能同时在离子传导有机液、负极水系电解液和正极水系电解液中穿梭，以实现电池的电化学反应，构成电池回路。负极水系电解液和正极水系电解液中氧化还原物质不溶于或者微溶于有机化合物，负极水系电解液和正极水系电解液整体与离子传导有机液不混溶。
液流电池的正、负极氧化还原活性物质在正、负极水系电解液中的溶解度远大于在有机相中的溶解度，这样的设计使得正极水系电解液中的氧化还原活性物质不会扩散到有机相，负极水系电解液中的氧化还原物质也不会扩散到有机相，正、负极水系电解液中的活性物中不会接触。有机相具有离子传导能力，且至少具有一种传导离子或者带电基团，在正、负极水系电解液中也具有一定的溶解度，可以在正极水系电解液/有机相/负极水系电解液三相之间穿梭，这样的设计可以保证有机相具有选择性离子传导能力。所述离子化合物为双三氟甲磺酰亚胺、双三氟甲磺酰亚胺锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺、双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠中的至少一种。以上的胺类物质中，由于中心氮原子连接着吸电子基团三氟甲基磺酰基和九氟丁基磺酰基，其中的氢原子变得非常容易解离，所以双三氟甲磺酰亚胺和双(九氟丁基磺酰基)亚胺表现出强酸性。所述有机化合物为四乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚中的一种或者多种。离子化合物在离子传导有机液中的浓度为0.1mol/L～3mol/L。
采用以上的隔膜制备水系液流电池时，膜被设置在水系液流电池的正极水系电解液和负极水系电解液之间，用于阻止正极水系电解液和负极水系电解液中氧化还原物质的跨膜穿梭，同时能选择性传导离子，从而能与外电路构成回路。常见的水系液流电池为全钒液流电池、锌溴液流电池和锌铁液流电池。
下面结合具体的实施例更为详细的说明。
实施例1
实施例1是全钒液流电池中的一种液态隔膜。
在该实施例中构成有机相的液态有机化合物和离子化合物为二乙二醇二丁醚和双(三氟甲基磺酰基)亚胺锂，具体地，4.31g的双(三氟甲基磺酰基)亚胺锂溶解在10毫升二乙二醇二丁醚溶剂中作为有机相。正极水系电解液为含1.7mol/L VO2+和3mol/L H2SO4的混合溶液，负极水系电解液为含1.7mol/L VO2+和3mol/L H2SO4的混合溶液，另外正、负极水系电解液中均加入1mol/L的硫酸锂，使得有机相中和正、负极水系电解液三相中均含有Li+，Li+可以在三相之间穿梭，保证中间有机相的离子电导率。取适量有机相滴加在多孔聚丙烯膜上，将其作为全钒液流电池的隔膜备用，隔膜的工作示意图如图1所示，图1是本发明实施例中隔膜结构示意图，由图可知，3cm×3cm的石墨毡作为全钒液流电池中的多孔电极，使用之前分别浸泡在正、负极水系电解液中12h进行活化。其中，储液罐中的正、负极水系电解液为与有机相混合分相后的电解液，处于有机相饱和状态，有机相与水相之间处于热力学稳定状态。
用上面制备的隔膜组装电池，电池结构如2所示，图2是为本发明申请实施例1，2，3，4以及对比例1中电池结构示意图，由图可知，对电池进行静态测试，让正、负极水系电解液充满电池石墨毡后，蠕动泵不再往电池内部泵送液体。充放电截止电压设置为0.8-1.65V，图3是本发明实施例1的充放电循环性能图，由图可知，电池在10mA/cm2的电流密度下循环200圈，库伦效率保持在97％以上。
对比例1
使用商业Nafion 115离子交换膜作为全钒液流电池隔膜。使用与实施例1中相同的正、负极水系电解液，Nafion115膜作为全钒液流电池的隔膜在使用前需要进行处理，首先在质量分数5％的过氧化氢溶液中80℃加热1h，接着在去离子水中80℃加热1h，然后在1mol/L的硫酸溶液中80℃中加热1h，最后在去离子水中80℃加热1h，处理完成后浸泡在去离子水中备用。
电池的结构与实施例1相同，在充放电前，往储液罐中的正、负极水系电解液中缓慢通入氩气除氧，防止在充电过程中对负极水系电解液中的V2+造成影响。对电池进行充放电测试，充放电截止电压设置为0.8-1.65V，电流密度为10mA/cm2，图4是本发明对比例1的充放电循环性能图，根据图4所示的电池充放电循环性能结果，在10mA/cm2的电流密度下循环100圈，库伦效率为90％。
实施例2
实施例2是全钒液流电池中的一种凝胶膜。二乙二醇二乙醚溶剂作为液态有机化合物，双(九氟丁基磺酰基)亚胺作为离子化合物，具体地，1.5mol/L双(九氟丁基磺酰基)亚胺溶解在10毫升的乙二醇二丁醚溶液中作为有机相。5wt％的聚丙二醇(PPG)作为交联的高分子溶解在有机相中，六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDIt)作为交联剂，其中PPG所含的羟基(-OH)与HDIt所含的异氰酸酯基(-NCO-)摩尔比为1:1。溶解PPG和HDIt的有机相在磁力搅拌的作用下形成均匀的溶液，往其中加入适量的二月桂酸二丁基锡，在60℃下搅拌20分钟，之后将聚丙烯多孔膜浸润在上面的有机相中，待完全润湿后，将该隔膜转移到聚四氟乙烯板上80℃加热3h，形成凝胶膜。这样的设计是为了利用高分子的交联结构来稳定有机相，在流动电解液的扰动下保持稳定，从而提高电池的循环稳定性。双(九氟丁基磺酰基)亚胺溶解在而乙二醇二乙醚中会电离出氢离子(H+)。因此在该实施例中，电池充放电过程中，H+在正、负极电解液之间穿梭。
用凝胶膜作为全钒液流电池的隔膜，按照图2所示的电池结构组装电池，正、负极水系电解液、多孔电极与实施例1相同，该电池在60mA/cm2的电流密度下，可以稳定循环200圈以上，库伦效率保持在95％以上。
实施例3
实施例3是锌铁液流电池中一种液态膜。
隔膜的制备过程与实施例1类似，有机相中的液态有机化合物为四乙二醇二甲醚，离子化合物为双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠，具体的，双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠的浓度为3mol/L。有机相与4mol/L氢氧化钠(NaOH)溶液混合，相分离后的有机相浸润的惰性多孔膜为聚乙烯多孔膜。0.49g的氧化锌粉末溶解在4mol/L NaOH溶液中作为负极水系电解液，2.53g的亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6)溶解在4mol/L NaOH溶液中作为正极水系电解液。使用前，正、负极水系电解液与有机相混合，取分相后的电解液装在储液罐中，往储液罐的正极水系电解液中缓慢通入惰性气体除氧，避免氧气对二价铁的影响。充电时，正极水系电解液中的亚铁氰根Fe(CN)6 4-被氧化成铁氰根(Fe(CN)6 3-)，负极水系电解液中的四羟基合锌离子(Zn(OH)4-)被还原成锌(Zn)，Na+作为穿梭离子在正、负极水系电解液和有机相三者之间传导。放电池，过程相反。
电池结构如图2所示，在60mA/cm2的电流密度下对电池进行测试，在1.3V-1.9V的电压范围内，电池循环200圈未见明显容量衰减。
实施例4
实施例4是锌溴液流电池的一种应用。2mol/L双(三氟甲基磺酰)亚胺作为离子化合物被加入10毫升的乙二醇二丁醚液态有机化合物中形成均匀的有机相，聚乙烯多孔膜作为惰性多孔膜为有机相提供结构支撑。正、负极水系电解液为2mol/L溴化锌(ZnBr2)和4mol/L氯化钾(KBr)的混合溶液，石墨毡作为多孔电极，浸润有机相的聚乙烯多孔膜作为隔膜。2mol/L溴化锌(ZnBr2)和4mol/L氯化钾(KBr)的混合溶液在使用前需要与有机相进行混合，使其处于有机相饱和状态，取分相后的电解液作为正、负极水系电解液。按照如图1所示的电池结构，组装电池并进行性能测试，充放电截止电压设置为0.6V-2V，在40mA/cm2的电流密度下，电池可以稳定循环200圈。
其中，实施例1和对比例1中均使用了双(三氟甲基磺酰基)亚胺锂，实施例4中使用双(三氟甲基磺酰)亚胺，实施例2使用了双(九氟丁基磺酰基)亚胺，实施例3使用了双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠，图5a和图5b分别是实施例中双三氟甲磺酰亚胺的分子结构和双三氟甲磺酰亚胺锂的分子结构，图6a和图6b分别是双(九氟丁基磺酰基)亚胺的分子结构和双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠的分子结构。
以上实施例中，离子化合物在离子传导有机液中的浓度为0.1mol/L～3mol/L，这一浓度根据需要灵活配置，是能灵活调整和选择的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，其包括惰性多孔有机膜和浸润在惰性多孔有机膜中的离子传导有机液，离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能，
离子传导有机液由离子化合物溶解在有机化合物中形成，其中游离有带电基团或者离子，离子传导有机液中的带电基团或离子能同时溶解在负极水系电解液和正极水系电解液中，带电基团或离子能同时在离子传导有机液、负极水系电解液和正极水系电解液中穿梭，以实现电池的电化学反应，构成电池回路，
负极水系电解液和正极水系电解液中氧化还原物质不溶于或者微溶于有机化合物，负极水系电解液和正极水系电解液整体与离子传导有机液不混溶。
2.如权利要求1所述的一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，所述离子化合物为双三氟甲磺酰亚胺、双三氟甲磺酰亚胺锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺、双(九氟丁基磺酰基)亚胺钠中的至少一种。
3.如权利要求2所述的一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，所述有机化合物为四乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚中的一种或者多种。
4.如权利要求3所述的一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，离子化合物在离子传导有机液中的浓度为0.1mol/L～3mol/L。
5.如权利要求4所述的一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，惰性多孔有机膜对有机相的浸润能力大于对负极水系电解液和正极水系电解液的浸润能力，优先浸润离子传导有机液，其材质为多孔聚乙烯膜或者多孔聚丙烯膜。
6.一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，其为具有机械强度的交联高分子形成的凝胶膜，交联高分子起到结构支撑的作用，以使凝胶膜在宏观上呈现为固体，在微观层面上，凝胶中涵容有离子传导有机液，离子传导有机液为液态，离子传导有机液具有离子传导功能，
离子传导有机液由离子化合物溶解在有机化合物中形成，其中游离有具有离子传导功能的带电基团或者离子，离子传导有机液中的带电基团或离子能同时溶解在负极水系电解液和正极水系电解液中，带电基团能同时在离子传导有机液、负极水系电解液和正极水系电解液中穿梭，
负极水系电解液和正极水系电解液中氧化还原物质不溶于或者微溶于有机化合物，负极水系电解液和正极水系电解液整体与离子传导有机液不混溶。
7.如权利要求6所述的一种用于水系液流电池的隔膜，其特征在于，交联高分子为交联聚环氧丙烷或交联的聚环氧乙烷。
8.包括如权利要求1-7任一所述的一种隔膜的水系液流电池。
9.如权利要求8所述的水系液流电池，其特征在于，其为全钒液流电池、锌溴液流电池、锌铁液流电池中的一种。
10.如权利要求8所述的水系液流电池，其特征在于，隔膜被设置在水系液流电池的正极水系电解液和负极水系电解液之间，用于阻止正极水系电解液和负极水系电解液中氧化还原物质的跨膜穿梭，同时能选择性传导离子，从而能与外电路构成回路。
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2023
- 2023-04-12 CN CN202310408921.0A patent/CN116544432A/zh active Pending
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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