全钒液流电池膜离子选择性传导通道构建的研究进展

全钒液流电池(VFB)具有存储容量大、功率和容量可调、活性物质无交叉污染等优点,在大规模储能领域受到广泛的关注。商业化全氟磺酸膜成本高、离子选择性低的问题,制约了VFB的大规模应用。低成本非氟膜的研究成为主要的研究方向。迄今为止,替代膜面临着离子传导率与选择性之间的权衡问题,同时在强酸性和氧化条件下的化学稳定性也是一个挑战。通过构效关系优化膜内的离子选择性传导通道,是实现高离子选择性传导和高稳定性的关键。本文对基于传统亲水基团的离子选择性传导通道、基于孔径筛分效应的离子选择性传导通道、基于非传统亲水基团的离子选择性传导通道进行分析研究,较为全面阐述了当前VFB膜研究取得的进展及目前面临的问题,并提出了膜内离子选择性传导通道构建的研究方向。