(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211488363.5 (22)申请日 2022.11.25 (71)申请人 杭州德海艾科能源科技有限公司 地址 311108 浙江省杭州市余杭区崇贤街 道塘康路3 5号1幢102室 (72)发明人 王宇　熊仁海　贺杰　陈广新　 (74)专利代理 机构 北京志霖恒远知识产权代理 有限公司 1 1435 专利代理师 戴莉 (51)Int.Cl. C08J 5/18(2006.01) C08L 27/18(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) H01M 8/18(2006.01) (54)发明名称 一种钒液流电池用改性复合膜及其制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种钒液流电池用改性复合 膜及其制备方法， 包括以下步骤： 步骤S1： 将层状 双金属氢氧化物LDHs于马弗炉中煅烧， 得到双金 属复合氧化物LDO； 步骤S2： 将所述双金属复合氧 化物LDO与质量百分浓度为1% ‑5%的有机酸溶液 混合溶解后， 烘干得到改性层状双金属氢氧化物 LDHs； 步骤S3： 将全氟磺酸树脂溶解在有机溶剂 中， 制备得到质量分数为10% ‑25%的全氟磺酸树 脂溶液； 步骤S4： 将所述改性层状双金属氢氧化 物LDHs与所述全氟磺酸树脂 溶液以质量比1:10 ‑ 1:50的比例混合溶解后， 搅拌、 分散和超声制备 得到共混溶液， 干燥得到钒液流电池用改性复合 膜。 本发明通过对层状双金属氢氧化物LDHs进行 有机酸改性提高与全氟磺酸树脂的相容性， 抑制 钒离子的迁移， 提升液流电池的性能。 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 CN 115536884 A 2022.12.30 CN 115536884 A 1.一种钒液流电池用改性复合膜的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 将层状双金属氢 氧化物LDHs于马弗炉中煅烧， 得到双金属复合氧化物LDO； 步骤S2： 将所述双金属复合氧化物LD O与质量百分浓度 为1%‑5%的有机酸溶液中的有机 酸以摩尔比1:1 ‑1:3的比例混合溶解后， 烘干得到改性层状双金属氢 氧化物LDHs； 步骤S3： 将全氟磺酸树脂溶解在有机溶剂中， 制备得到质量分数为10% ‑25%的全氟磺酸 树脂溶液； 步骤S4： 将所述改性层状双金属氢氧化物LDHs与所述全氟磺酸树脂溶液以质量比1: 10‑1:50的比例混合溶解后， 搅拌、 分散和超声制备得到共混溶液， 干燥得到钒液流电池用 改性复合膜。 2.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S1中所述层状双金属氢氧化物LDHs为以下任意一种： NiAL ‑LDHs、 ZnAL ‑LDHs、 ZnNiAL ‑ LDHs、 MgAL ‑LDHs或NiFe‑LDHs。 3.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S1中所述煅烧的时间为5 ‑20h， 温度为 400‑600℃。 4.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中所述有机酸溶液为以下任意一种或两种以上的组合物： 苹果酸、 酒石酸、 柠檬酸、 草 酸或水杨酸。 5.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中所述混合溶解的温度为6 0‑90℃， 在反应容器中回流2 ‑5h并磁力搅拌。 6.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S3中所述有机溶剂为以下任意一种或两种以上的组合物： 二甲基亚砜 （DMSO） 、 N ‑甲基吡 咯烷酮 （NMP） 、 二甲基乙酰胺 （DMAC） 或二甲基甲酰胺 （DMF） 。 7.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S3中所述溶解的温度为5 0‑100℃， 时间为1 ‑5h。 8.如权利要求1所述的一种钒液流电池用改性复合膜的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤S4中所述搅拌的速度为10 00‑2000rpm， 时间为5 ‑20min， 所述超声的时间为1 ‑5h。 9.一种利用权利要求1 ‑8任一项所述的一种钒液流电池用改性复合膜， 其特征在于， 包 括改性层状双金属氢 氧化物LDHs与全氟磺酸 树脂复合而成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115536884 A 2一种钒液流电池用改性复合膜及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种全钒液流电池技术领域， 尤其涉及一种钒液流电池用改性复合膜 的制备方法。 背景技术 [0002]近年来， 全钒氧化还原液流电池成为新型储能电池的焦点， 离子交换膜作为液流 电池的关键材料之一， 其改性可大幅提升电池效率， 成为研究的热点。 膜的质子传导性、 化 学稳定性和离 子选择性将直接影响电池的电化学性能和使用寿命。 [0003]目前国内外使用的膜材料主要是美国杜邦公司开发的Nafion膜， Nafion膜在电化 学性能和使用方面具有优异的性能， 但是存在钒离子透过率高， 电池自放电现象严重， 价格 昂贵等缺点。 因此， 如何制备低成本高性能钒液流电池用离子膜成为制约钒液流电池工程 化和技术发展的关键瓶颈之一。 [0004]为此， 我们提出一种钒液流电池用改性复合膜及其制备方法以解决上述技术问 题。 发明内容 [0005]本发明为了解决上述 技术问题， 提供一种钒液流电池用改性复合膜的制备 方法。 [0006]本发明采用的技 术方案如下： 一种钒液流电池用改性复合膜的制备 方法， 包括以下步骤： 步骤S1： 将层状双金属氢氧化物LDHs于马弗炉中煅烧， 得到双金属复合氧化物 LDO； 步骤S2： 将所述双金属复合氧化物LDO与质量百分浓度为1% ‑5%的有机酸溶液中的 有机酸以摩尔比1:1 ‑1:3的比例混合溶解后， 烘干得到改性层状双金属氢 氧化物LDHs； 步骤S3： 将全氟磺酸树脂溶解在有机溶剂中， 制备得到质量分数为10% ‑25%的全氟 磺酸树脂溶液； 步骤S4： 将所述改性层 状双金属氢氧化物LDHs与所述全氟磺酸树脂溶液以质量比 1:10‑1:50的比例混合溶解后， 搅拌、 分散和超声制备得到共混溶液， 干燥得到钒液流电池 用改性复合膜。 [0007]进一步地， 所述步骤S1中所述层状双金属氢氧化物LDHs为以下任意一种： NiAL ‑ LDHs、 ZnAL ‑LDHs、 ZnNiAL‑LDHs、 MgAL ‑LDHs或NiFe‑LDHs。 [0008]进一步地， 所述步骤S1中所述煅烧的时间为5 ‑20h， 温度为 400‑600℃。 [0009]进一步地， 所述步骤S1中所述煅烧的时间为5h、 10h、 15h、 20h中的任意值或两值之 间的范围值。 [0010]进一步地， 所述步骤S1中所述煅烧的温度为400℃、 450℃、 500℃、 550℃、 600℃中 的任意值或两值之间的范围值。 [0011]进一步地， 所述步骤S2中所述有机酸溶液为以下任意一种 或两种以上的组合物：说　明　书 1/8 页 3 CN 115536884 A 3