【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源存储，特别是涉及一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法。
技术介绍
1、随着风能和太阳能等可再生能源系统在电网系统中比例逐渐升高，储能技术的应用可确保电网系统的稳定运行。氧化还原液流电池作为电化学储能方案的一种，可实现对可再生能源的间歇性进行调节。同时，此方案在可维护性、安全性和可调节性上较锂电池都具有显著优势，被视为最适合长时间储能的电化学储能技术。目前，主流的液流电池体系为全钒液流电池，通过钒的四种不同氧化态实现对能量的存储和释放。负极和正极分别含为v2+/v3+和vo2+/vo2+的硫酸水溶液，钒的浓度在1.5-2mol/l。而，离子交换膜为正负极电解液提供物理上的隔离阻止钒离子的交叉迁移，同时允许水合质子的通过。因此，离子交换膜在具有良好的阻拦性的同时也需要保证较高的质子电导率。此外，由于电堆结构需求离子交换膜也需要较高的机械强度。
2、目前，液流电池中常见的膜材料为全氟磺酸、磺化聚醚醚酮和磺化聚酰亚胺等。其中，全氟磺酸膜因其抗氧化性、高质子电导率、高强度受到了市场青睐并且已在项目中成功应用。全氟磺酸膜的质子传导机制主要依赖于磺酸基团的水合作用和质子化，形成磺酸氢离子，并通过水分子间的氢键网络实现质子的快速跳跃和传递，这一过程受到膜的微观结构、温度、湿度以及化学稳定性的影响，使得膜在电化学装置中展现出高效的质子传导性能。但是，全氟磺酸膜的离子选择性一直都备受诟病，在应用过程中会出现活性物质在两极发生不对称的迁移导致活性物质失衡，引起储能系统的容量衰减、效率下降。
3、
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法，解决现有的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术为一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法，包括以下步骤：
4、s1、将5％～20％wt聚苯并咪唑和5％～30％wt聚乙烯苄基氯分别溶解于二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种或多种，在50-70℃下搅拌4-6小时至完全溶解形成溶液；
5、s2、将聚苯并咪唑、聚乙烯苄基氯溶液按照一定比例混合并在50℃下进行搅拌24小时；
6、s3、然后使用涂布机以2mm/s的速率将其制备成膜，烘干温度为80-120℃，成品膜规格厚度为15、20、25和30um；
7、s4、将膜裁切成5cm正方形，浸泡于温度为50-90℃，浓度为0.02-1.0mol/l的季铵盐溶液如三乙胺、三乙烯二胺或其它奎宁类中的一种或多种有机物溶液1-12小时；
8、s5、然后用去离子水冲洗，再使用0.1-2.0mol/l碱液进行阳离子置换，时长为1-6小时；
9、s6、最后用去离子水冲洗得到具有交联网络的季铵化的聚苯并咪唑离子交换膜。
10、进一步地的，所述步骤s1中，可采用两种溶液混合成溶剂，形成不同质量比的共混溶液比例为1:2、1:3或1:4，以提高粉体的溶解速率。
11、本专利技术具有以下有益效果：
12、在本专利技术中，通过引入含有季铵盐基团的侧链单体，显著增加了膜的离子交换位点，从而提供了更高的离子交换容量。
13、在本专利技术中，季铵盐基团的引入优化了阴离子的传输通道，降低了离子迁移阻力，从而提高了膜的电导率。
14、在本专利技术中，增韧剂的加入显著改善了膜的机械性能，使其具备良好的耐久性和柔韧性，延长了使用寿命，降低了维护和更换的频率，提升了经济效益。
15、在本专利技术中，开发了一种非氟化离子交换膜材料，作为全氟磺酸膜的替代品，降低了成本，并减少了对环境的潜在影响。
16、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法，其特征在于，所述步骤S1中，可采用两种溶液混合成溶剂，形成不同质量比的共混溶液比例为1:2、1:3或1:4，以提高粉体的溶解速率。
【技术特征摘要】
1.一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离子交换膜的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含有季铵化侧链的聚苯并咪唑离...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏冬，高国远，吴萤，杨霖霖，林友斌，
申请(专利权)人：上海电气安徽储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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