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公开(公告)号：CN119505512A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411440506.4
申请日：2024-10-15
Applicant: 南京工业大学
IPC: C08L71/10 , C01B32/198 , C08K9/02 , C08K3/04 , C08J5/18 , H01M8/18 , H01M8/0243 , H01M8/0239 , H01M8/0234
Abstract: 本发明公开了一种简单快速刻蚀氧化石墨烯的方法及其应用。本发明中所述为硫酸刻蚀，通过硫酸二次氧化使其暴露更多含氧基团，于二维片层表面穿透造孔，提供更多离子传输通道。本发明选择成本较低、合成工艺简单的磺化聚醚醚酮为聚合物基底，刻蚀氧化石墨烯为填料与其掺杂制备液流电池隔膜，一方面，刻蚀后的氧化石墨烯含有更多暴露的含氧基团，更利于与聚合物基底中的磺酸基团形成氢键，促进离子传输；另一方面，氧化石墨烯的二维片层对离子传输起阻碍作用，进行刻蚀可使其碎化尺寸并于表面穿透造孔，表面孔道提供了更多的传输通道，在保留氧化石墨烯具有高离子选择性特性的同时提升其离子传导能力，以此实现杂化膜的双性能提升。
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公开(公告)号：CN116093366B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202210527879.X
申请日：2022-05-16
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/0289 , H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种有机‑无机陶瓷复合膜、制备方法及其在锌基液流电池中的应用，将具有超高机械强度的无机多孔陶瓷膜为基底，在其表面覆盖一层超薄有机聚合物层制备而成。本发明的有机‑无机陶瓷复合膜呈上下不对称结构，底部陶瓷膜超高机械强度可有效抵御锌枝晶刺穿；并可以利用其较大孔隙率为锌酸盐提供更多的锌沉积空间，以实现超高面积容量；表面超薄有机聚合物层有效减小了无机多孔陶瓷膜表面孔径以实现高离子选择性，将其应用在锌基液流电池中表现出优异的电池性能。
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公开(公告)号：CN117766830B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202311583199.0
申请日：2023-11-23
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/18 , H01M8/1053 , H01M8/1069
Abstract: 本发明提供一种实现晶面操纵的疏锌多孔复合膜、制备方法及其在锌基液流电池中的应用，属于液流电池技术领域。引入羧甲基纤维素(CMC)对膜表面电荷性质进行定制优化，构建基于静电排斥力的疏锌界面工程，使锌酸盐离子沿膜‑电极界面均匀分布。这种疏锌界面工程成功地实现了晶面操纵，使锌沉积的择优取向晶面((002)晶面)的暴露增加，从而获得更加平滑的锌沉积，延长了锌基液流电池的寿命。此外，亲水性CMC对电解质的良好润湿性及其丰富的‑OH官能团对载流子(OH‑)传输动力学的积极影响协同保证了制备的膜具有较高离子电导率。本研究为解决锌枝晶问题提供了一种新的晶面操纵思路，从而促进锌基液流电池用于长时储能的商业化进程。
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公开(公告)号：CN117423875A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311145991.8
申请日：2023-09-06
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/1048 , H01M8/1069 , H01M8/1088 , H01M8/18
Abstract: 本发明提供一种基于中空沸石分子筛对聚合物膜的杂化改性作为全钒液流电池(VRFB)隔膜方面的应用，属于钒氧化还原液流电池技术领域。该方法将中空沸石分子筛作为填充剂，填充到非氟聚合物中，制备成致密均一的杂化膜。归因于中空沸石分子筛的特殊的孔道结构与良好的亲水性能，杂化膜表现出优异的离子筛分性能和传质速率。将其作为液流电池隔膜应用于VRFB进一步检测其电化学性能，杂化膜的VRFB性能较好，可稳定进行长时间的充放电循环。
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公开(公告)号：CN117417610A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311148012.4
申请日：2023-09-06
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种功能化改性的刚性骨架聚合物的合成及运用。本发明中所述的改性方法为将具有刚性骨架结构的微孔聚合物疏水化，将其表面的氰基改性为亲水性基团羧基，制备了一种新型的亲水性的具有刚性骨架的微孔聚合物。选择具有高质子电导率的全氟磺酸聚合物作为基膜，与上述改性微孔聚合物进行共混制膜，从而成功制备了一种具有支撑骨架结构的全氟磺酸共混膜，一方面微孔聚合物表面的羧基能与全氟磺酸中的磺酸基团形成氢键网络，促进离子的传输；另一方面，微孔聚合物本身的固有微孔能够起到一定的离子筛分作用，而扭曲的螺旋骨架聚合物通过缠绕束缚以固定聚合物中的链条，防止其移动进而能够提高膜的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116093366A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202210527879.X
申请日：2022-05-16
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/0289 , H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种有机‑无机陶瓷复合膜、制备方法及其在锌基液流电池中的应用，将具有超高机械强度的无机多孔陶瓷膜为基底，在其表面覆盖一层超薄有机聚合物层制备而成。本发明的有机‑无机陶瓷复合膜呈上下不对称结构，底部陶瓷膜超高机械强度可有效抵御锌枝晶刺穿；并可以利用其较大孔隙率为锌酸盐提供更多的锌沉积空间，以实现超高面积容量；表面超薄有机聚合物层有效减小了无机多孔陶瓷膜表面孔径以实现高离子选择性，将其应用在锌基液流电池中表现出优异的电池性能。
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公开(公告)号：CN115360398A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211070775.7
申请日：2022-09-02
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/18 , H01M4/86 , H01M4/88 , H01M4/90 , H01M8/1004
Abstract: 本发明属于液流电池技术领域，涉及一种液流电池电堆结构以及电极材料的制备方法，所述的液流电池结构是以电极作为支撑体，直接在电极的表面原位制备电池隔膜。本发明设计的液流电池结构，可大幅降低隔膜的厚度，降低了浓差极化与离子电阻，简化了液流电池装置。本发明的电极材料通过相转化法配合煅烧过程，具有垂直孔径结构，该电极完全由氮化钛材料制成、具有几乎相互平行且垂直于电极表面的流道，有利于电解液在电极内部扩散，且利用了过渡金属氮化物或过渡金属碳化物良好的电导率和电催化活性，提高了电池内部的催化活性，并减少了电池运行时因电解液分布不均导致的浓差极化问题。
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公开(公告)号：CN113067001B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110315985.7
申请日：2021-03-24
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/0226 , H01M8/18
Abstract: 本发明提供了一种用于全钒液流电池的混合膜、制备方法和用途，属于钒氧化还原液流电池技术领域。在混合膜中采用一对具有不同孔结构的酸稳定的金属有机骨架材料（筛分型MOF和/或传导型MOF）作为填充剂，填充到非氟化聚合物中。两种混合膜的VRFB性能较好，并且两种混合膜的增强方面有所不同。一方面，填充了具有选择性窗口的筛分型MOF的混合膜成功结合了MOF的分子筛分特性，表现出了显着增强的阻钒性能；另一方面，传导型MOF亲质性的内部相互连接的通道（孔通道）构成了一条质子快速传递的高速公路，从而表现出增强的质子传递率；通过两种MOF材料，提高了全钒液流电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN114597463A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210241297.5
申请日：2022-03-11
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/18
Abstract: 本发明提公开了一种基于微孔骨架共混膜制备方法和用途。所述骨架聚合物为氰基PIM(PIM‑1)、肟基PIM(AO‑PIM‑1)、羧基PIM(cPIM‑1)、磺酸基PIM(sPIM‑1)中的一种，基膜采用高质子传导率的非氟化聚合物中。本发明首次提供一种制备过程简单，支撑骨架强劲的共混膜策略，有效提高离子传导膜的机械稳定性。一方面，基膜提供了大量的离子传输通道；另一方面，螺旋骨架聚合物束缚了链条的移动从而提高了膜的稳定性。通过这种混合对提高隔膜使用强度提供了一种崭新的策略。
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公开(公告)号：CN113903938A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111062381.2
申请日：2021-09-10
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/0239 , H01M8/18
Abstract: 本发明提供一种用于全钒液流电池的金属有机骨架晶体膜，属于钒氧化还原液流电池技术领域。该晶体膜是将MOF材料制备成致密均一的MOF膜。归因于亚纳米尺寸的窗口结构以及与吸附水分子组成的氢键网络，MOF膜表现出优异的离子筛分性能和传质速率。将其作为液流电池隔膜应用于VFB进一步检测其电化学性能，可进行稳定的充放电循环。本发明为液流电池隔膜的开发提供了新思路。
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