公开(公告)号：CN104332642A

公开(公告)日：2015-02-04

申请号：CN201410453877.6

申请日：2014-09-09

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 滕祥国 ,  戴纪翠 ,  毕方圆

IPC: H01M8/02 ,  C08J5/22

CPC classification number: Y02P70/56 ,  H01M4/94 ,  H01M4/8875

Abstract: 本发明涉及一种全钒液流电池用离子交换膜复合膜制备方法，包括如下几个步骤：将高分子聚合物聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜在无水乙醇中浸泡，以除去表面的有机物；然后在PTFE上浇铸全氟磺酸树脂(Nafion)与纳米SiO2混合溶液；将复合膜在普通干燥箱中加热以除去有机溶剂，待表面无明显流动后转入真空干燥箱进一步烘干以制得PTFE/Nafion/SiO2复合膜。本发明所制备的复合质子交换膜具有厚度易调控，成本低，操作简单的特点，且具有较高的质子电导率及阻钒性能，可极大地降低全钒液流电池用隔膜的成本。

公开(公告)号：CN116613362A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310617426.0

申请日：2023-05-29

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 蔡春伟 ,  戴纪翠 ,  滕祥国 ,  闫凯悦 ,  张皓

IPC: H01M8/18 ,  H01M8/0221

Abstract: 本发明提供一种用于钒电池的复合两性离子交换膜，其制备原料包括磺化聚醚醚酮、聚砜接枝产物和溶剂；所述磺化聚醚醚酮和聚砜接枝产物的质量比为3～7:1。本发明以聚砜阳离子接枝产物为添加物，将聚砜接枝产物与高磺化度的聚醚醚酮溶液浇铸共混成膜，制得的离子交换膜在具有高电导率的同时具有低钒渗透率，有效提高了电池效率；并且能够抑制膜的溶胀，显著提高了离子交换膜的综合性能，制得的离子交换膜的溶胀率为28.3％～57.1％，电池的能量效率为82.3％～88.6％。本发明的制膜过程简单易行，所制膜的厚度为140～160μm，适用于全钒液流电池离子交换膜领域。

公开(公告)号：CN108695534A

公开(公告)日：2018-10-23

申请号：CN201810369682.1

申请日：2018-04-24

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 戴纪翠 ,  董毅超 ,  滕祥国

IPC: H01M8/18

CPC classification number: Y02E60/528 ,  H01M8/188

Abstract: 本发明涉及一种钒电池用两性Nafion离子交换膜及其制备方法。本发明以商业全氟磺酸膜Nafion或Nafion树脂为引发剂，通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应在Nafion膜表面或本体接枝聚合不同的阴、阳离子聚合物，以提高Nafion用于全钒液流电池时的离子选择性并保持其电导率。本发明所得到的Nafion两性离子膜在保留Nafion膜优良的质子传导率和化学稳定性的同时，还可以有效改善Nafion膜的离子选择性。此外，通过调控接枝用阴、阳离子聚合单体的各类和比例可以方便的实现对所制备Nafion两性膜结构及性能的调整。本发明操作简单，反应条件温和，产物接枝量可控，方便实施大规模生产，具有很好的商业化前景。

公开(公告)号：CN116613363A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310617429.4

申请日：2023-05-29

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 蔡春伟 ,  滕祥国 ,  戴纪翠 ,  张皓 ,  闫凯悦

IPC: H01M8/18

Abstract: 本发明公开了一种钒电池用磺化聚醚醚酮隔膜，制备原料包括聚醚醚酮、磺化剂、氮化硼、溶剂；所述聚醚醚酮的质量与磺化剂的体积之比为1g：(30‑40)mL。本发明使用高磺化度的磺化聚醚醚酮与氮化物共混，有效降低了隔膜的溶胀等问题；制得的磺化聚醚醚酮隔膜作为钒电池隔膜使用时，阻钒性能好，离子传导率高，使其单电池能量效率有较大的提升，具有更高的库伦效率、能量效率；电池效率高的同时还拥有良好的容量保持率。并且本发明制备方法简单，对设备和反应条件要求不高，原料价格低廉，适合大规模生产，具有极大的市场应用前景。

公开(公告)号：CN109428101A

公开(公告)日：2019-03-05

申请号：CN201710789843.8

申请日：2017-09-05

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 戴纪翠 ,  滕祥国 ,  董毅超 ,  喻聪 ,  胡会利 ,  朱永明

IPC: H01M8/1072 ,  H01M8/1039 ,  H01M8/18

Abstract: 本发明涉及一种两性离子交换膜及其制备方法，具体为商品化全氟磺酸膜Nafion(Nafion117、Nafion115或Nafion212等)通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)反应接枝含有两性离子的甜菜碱类单体(如磺基甜菜碱SMBA等)从而制备一种新型的含有两性官能团的离子交换膜。本发明所得到的两性离子交换膜不但保持了商业Nafion膜优良的稳定性，同时，所制备离子膜中由于两性离子官能团的引入，可以改善商业Nafion膜的选择性。此外，通过控制所用单体种类，可以十分方便地实现对所制备两性离子膜结构和选择性的调控。本发明方法操作过程简单，所用原料易得，易于实现批量化，具有良好的应用前景。

公开(公告)号：CN104882625A

公开(公告)日：2015-09-02

申请号：CN201510200287.7

申请日：2015-04-24

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 滕祥国 ,  戴纪翠 ,  陈齐发

IPC: H01M8/18 ,  H01M8/02

CPC classification number: Y02E60/528 ,  H01M8/188

Abstract: 一种钒电池用高分散纳米SiO2复合膜及其制备方法，本发明介绍了一种含有纳米SiO2的钒电池用新型超薄复合膜的制备方法。以多孔聚四氟乙烯(PTFE)为基膜，通过添加不同种类的表面活性剂和超声振荡的方法来提高复合膜中纳米SiO2的分散性，以增强复合膜的物理性能和电化学性能。其步骤如下：（1）先以多孔PTFE为基底，浸泡在无水乙醇中以提高其亲水性；（2）将全氟磺酸树脂（Nafion），纳米SiO2和不同种类的表面活性剂混合，再超声振荡；（3）将上述混合溶液浇铸在铺有PTFE膜的玻璃板上；（4）将玻璃板放到干燥箱中加热，待玻璃板上液体无明显流动后再转入真空干燥箱中加热，最后得到表面活性剂分散的PTFE/Nafion/ SiO2复合膜（PNS膜）。本发明制备的质子交换膜具有纳米二氧化硅分散均匀、厚度可控，生产成本低和阻钒性能好等特点。