全釩液流電池用磺化聚醯亞胺隔膜材料

《全釩液流電池用磺化聚醯亞胺隔膜材料》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：全釩液流電池用磺化聚醯亞胺隔膜材料
• 出版時間：2024年6月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030784919

內容簡介

《全釩液流電池用磺化聚醯亞胺隔膜材料》介紹了全釩液流電池隔膜材料的概況、研究方法，幾種磺化聚醯亞胺隔膜材料的製備、最佳化及其在全釩液流電池中的套用。可以為新型芳香高分子隔膜材料的研究開發及全釩液流電池的大規模商業化提供理論支持和實踐參考。

圖書目錄

前言

第1章　全釩液流電池隔膜材料概述1

1.1　全釩液流電池概述1

1.2　全氟磺酸隔膜材料概述5

1.3　芳香高分子隔膜材料概述6

1.3.1　磺化聚醚醚酮隔膜材料6

1.3.2　磺化聚碸隔膜材料7

1.3.3　磺化聚苯並咪唑隔膜材料8

1.3.4　磺化聚醯亞胺隔膜材料9

參考文獻10

第2章　全釩液流電池隔膜材料研究方法14

2.1　單體及隔膜材料的化學結構表征14

2.2　隔膜材料的形貌表征15

2.3　隔膜材料的機械和熱性能表征16

2.4　隔膜材料的理化性能表征16

2.4.1　吸水率、溶脹率和離子交換容量表征16

2.4.2　釩離子滲透率、面電阻、化學穩定性表征和質子選擇性計算17

2.5　隔膜材料的全釩液流單電池性能表征19

參考文獻20

第3章　含亞氨基支化磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的套用21

3.1　TAPI單體的合成與I-bSPI隔膜的製備21

3.1.1　TAPI單體的合成21

3.1.2　I-bSPI隔膜的製備22

3.2　TAPI單體與I-bSPI隔膜的表征與分析23

3.2.1　TAPI的FTIR和1H NMR分析23

3.2.2　I-bSPI隔膜的ATR-FTIR和1H NMR分析25

3.2.3　吸水率、溶脹率和離子交換容量分析26

3.2.4　釩離子滲透率、面電阻和質子選擇性分析27

3.2.5　化學穩定性分析28

3.2.6　VFB性能分析29

3.2.7　循環穩定性和形貌分析30

3.3　本章小結31

參考文獻31

第4章　共價交聯型多氟磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的套用34

4.1　PFSPI高分子的合成和PFSPI-PAA隔膜的製備34

4.1.1　PFSPI高分子的合成34

4.1.2　PFSPI-PAA隔膜的製備35

4.2　PFSPI-PAA隔膜材料的表征與分析36

4.2.1　ATR-FTIR和1H NMR分析36

4.2.2　形貌分析38

4.2.3　理化性能分析39

4.2.4　化學穩定性分析41

4.2.5　VFB性能分析42

4.3　本章小結44

參考文獻45

第5章　含冠醚空腔結構支化磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的套用48

5.1　DABC單體的合成和ce-bSPI隔膜材料的製備48

5.1.1　DABC單體的合成48

5.1.2　ce-bSPI隔膜材料的製備49

5.2　DABC單體和ce-bSPI隔膜材料的表征與分析50

5.2.1　FTIR、ATR-FTIR和1H NMR分析50

5.2.2　理化性能分析51

5.2.3　VFB性能分析54

5.2.4　穩定性分析56

5.3　本章小結58

參考文獻58

第6章　多氟甲基穩定型支化磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的套用62

6.1　FAPOB單體的合成和SPI-B隔膜材料的製備62

6.1.1　FAPOB單體的合成62

6.1.2　SPI-B隔膜材料的製備63

6.2　FAPOB單體與SPI-B隔膜材料的表征與分析64

6.2.1　FAPOB的FTIR和1H NMR分析64

6.2.2　SPI-B隔膜材料的ATR-FTIR、1H NMR和XPS分析65

6.2.3　吸水率、溶脹率、離子交換容量和孔隙率分析66

6.2.4　釩離子滲透率、面電阻和質子選擇性分析67

6.2.5　化學穩定性和機械性能分析68

6.2.6　VFB性能分析69

6.3　本章小結72

參考文獻72

第7章　交聯-支化磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的套用77

7.1　BTA單體的合成與sc-bSPI隔膜材料的製備77

7.1.1　BTA單體的合成77

7.1.2　sc-bSPI隔膜材料的製備78

7.2　BTA單體與sc-bSPI隔膜材料的表征與分析79

7.2.1　BTA單體的ATR-FTIR、1H NMR和14C NMR分析79

7.2.2　sc-bSPI隔膜材料的ATR-FTIR和1H NMR分析80

7.2.3　吸水率、溶脹率及離子交換容量分析82

7.2.4　熱性能和機械性能分析83

7.2.5　釩離子滲透率、面電阻和質子選擇性分析84

7.2.6　化學穩定性分析86

7.2.7　VFB性能分析87

7.2.8　形貌分析90

7.3　本章小結91

參考文獻91

第8章　磺化聚醯亞胺隔膜材料在全釩液流電池中的降解機理研究94

8.1　磺化聚醯亞胺隔膜材料的製備94

8.1.1　線型磺化聚醯亞胺隔膜的製備94

8.1.2　支化磺化聚醯亞胺隔膜材料的製備96

8.1.3　磺化聚醯亞胺隔膜材料的原位降解實驗97

8.1.4　磺化聚醯亞胺隔膜材料的非原位降解實驗97

8.1.5　理論計算98

8.2　線型磺化聚醯亞胺隔膜材料的降解行為分析99

8.2.1　I-SPI隔膜的VFB性能演變99

8.2.2　I-SPI隔膜原位降解形貌分析99

8.2.3　I-SPI隔膜的化學結構變化分析101

8.2.4　I-SPI隔膜非原位降解形貌分析103

8.2.5　I-SPI隔膜在不同浸泡液中生成V(Ⅳ)濃度分析105

8.2.6　I-SPI隔膜的機械性能分析105

8.2.7　I-SPI膜和I-SPI(P3)-H低聚物的降解產物結構分析106

8.3　支化磺化聚醯亞胺隔膜材料的降解行為分析110

8.3.1　b-SPI隔膜的化學結構分析110

8.3.2　b-SPI隔膜的形貌及機械性能分析111

8.3.3　b-SPI隔膜的化學穩定性與離子交換容量分析113

8.3.4　b-SPI隔膜的理論計算分析114

8.3.5　b-SPI隔膜的降解機理分析115

8.4　本章小結116

參考文獻117