有机化工论文_局部密集交联含氟聚芳醚阴离子交

文章摘要:为开发同时具有阴离子传导率高、钒离子渗透率低、机械性能和化学稳定性优异的阴离子交换膜（AEM），本文以逐步缩聚法合成了含叔胺基的含氟聚芳醚（FPAE），然后以十溴丙基柱[5]芳烃（P5Br）作为交联剂，通过P5Br上的溴烷基与FPAE上的叔胺基之间的亲核取代反应进行交联，最后用碘甲烷将剩余叔胺基季铵化，制得一系列局部密集交联含氟聚芳醚阴离子交换膜QAFPAE-P5Br-x.研究结果表明，所有膜在极性非质子溶剂中都具有较高的凝胶含量，证明已形成高效交联结构.随着交联剂含量从0.5%增加到5%，膜的吸水率、溶胀率、阴离子传导率和VO²⁺透过率逐渐降低，而离子选择性、拉伸强度、面电阻和氧化稳定性逐渐增加.交联剂含量为1%的QAFPAE-P5Br-1%膜同时具有较低的面电阻和VO²⁺透过率，综合性能优异.以QAFPAE-P5Br-1%组装的全钒液流电池（VRFB）在80 mA·cm^-2的电流密度下具有86.5%的能量效率，比以Nafion 212组装的VRFB高出7.7%.另外，以QAFPAE-P5Br-1%组装的VRFB还具有优异的循环稳定性、放电容量保持率和抗自放电性能.可见，局部密集交联是一种提高VRFB用AEM综合性能的有效方法 .

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