ZAKER生活|新膜技术改善水净化和电池储能( 二 ) 可以放大以用于电网规模储能的氧化还原

液流电池是适合于这种大规模的长期储存，但目前的商业液流电池使用昂贵的钒盐，硫酸酸，和Nafion离子交换膜，这是昂贵的，并限制液流电池的大规模应用。
典型的液流电池由两个电解液罐组成，这些电解液被泵送通过固定在两个电极之间的膜。膜分离器允许携带电荷的离子在槽之间传输，同时防止两种电解质的交叉混合。材料的交叉混合会导致电池性能下降。

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包含相互连接的离子通道的微孔聚合物。图片来源：宋琪蕾，伦敦帝国理工学院
研究人员使用他们的新一代PIM设计了价格便宜，易于加工的膜，该膜具有清晰的孔，可让特定的离子通过并阻止其他离子进入。他们展示了其膜在有机氧化还原液流电池中的应用，这些电池使用了低成本的有机氧化还原活性物质，例如醌和亚铁氰化钾。
它们的PIM膜对亚铁氰化物阴离子具有更高的分子选择性，因此电池中氧化还原物质的“交叉”率较低，这可能导致电池寿命更长。
联合第一作者谭瑞博士化学工程系的研究人员说：“我们正在研究广泛的电池化学特性，这些特性可以通过我们的新一代离子传输膜来改善，从固态锂离子电池到低成本液流电池。 ”
下一步是什么？
这些离子选择性膜的设计原理足够通用，可以扩展到工业分离过程的膜，下一代电池的隔膜（例如钠和钾离子电池）以及许多其他用于能量转换和存储（包括燃料）的电化学装置电池和电化学反应器。
共同第一作者王安琪，也是博士。化学工程系的研究员说：“这些新型离子选择膜的快速离子迁移和选择性的结合，使它们对广泛的工业应用具有吸引力。 ”
接下来，研究人员将按比例放大这种类型的膜以制造过滤膜。他们还将与工业界合作，将其产品商业化，并与RFCpower合作， RFCpower是由帝国合著者NigelBrandon教授创立的分拆式流动电池公司。
本文是与爱丁堡大学（尼尔·麦基恩教授）进行多机构合作的结果，并由帝国化学系（金·杰尔夫斯博士），利物浦大学（安德鲁·库珀教授）的团队进行了模拟和测试，和剑桥大学（克莱尔·格雷教授）。
这项工作由工程和物理科学研究委员会（EPSRC），欧洲研究理事会， EPSRC集成能源系统先进材料中心（CAM-IES）以及英国储能中心和CAM-IES中心，勒沃胡姆信托基金，皇家学会和分子科学与工程研究所（IMSE ， Imperial）。