李慧婷, 刘希阳, 龙俊, 黄文恒, 李劲超, 陈良, 陈锓, 张亚萍
材料工程. 2025, 0(07): 201-211.
面向全钒液流电池(VFB)应用,通过将合成的支化聚苯并咪唑与1,4-丁基磺酸内酯反应,制备了理论磺化度分别为30%、40%、50%和60%的磺化支化聚苯并咪唑(sb-PBI)膜。其中,sb-PBI-50膜展现出优异的钒离子阻力(9.34×10-9 cm2/min)、质子传导能力(2.05×10-2 S/cm)和选择性(2.20×10~6 S·min/cm3)。将sb-PBI-50膜装配到VFB中,在80~280 mA/cm2电流密度下,其库仑效率(96.26%~98.35%)、电压效率(73.50%~90.19%)和能量效率(71.72%~86.82%)均高于商用Nafion 212膜。此外,在140 mA/cm2电流密度下,使用sb-PBI-50膜的VFB可稳定进行1170次充放电循环,且保持化学结构和微观形貌稳定,说明sb-PBI-50膜在VFB中具有好的应用潜力。