宁波材料所在经济型高性能离子交换膜材料方面取得进展

　　近年来，针对能源、资源、环境之间日益突出的矛盾，世界各国纷纷加大推进新能源技术开发力度。在新能源领域中，作为便携式移动电源的燃料电池、用于大规模蓄电储能的液流电池及超级电容器，以及可反复充电的锂离子电池，都要利用高性能离子交换膜分隔正负极并能形成回路。此外，在许多传统领域诸如电解制备装置、电渗析、化学催化、气体分离、气体干燥、污水处理、海水淡化、氯碱工业等，高性能离子交换膜也具有其它材料不可替代的作用。在这些领域中，全氟磺酸离子膜以其具有优异的性能而得到广泛应用。但这种材料合成工艺复杂、价格昂贵且受外国垄断企业技术封锁，加上废品难处理，耐热性低以及膜强度低，因而不经增强就无法使用。它们在氯碱工业和新能源电池中的应用中还存在活性物质（如OH-阴离子、甲醇或钒离子）穿透的问题。

　　针对上述存在的问题，中科院宁波材料技术与工程研究所功能膜团队在薛立新研究员和陶慷副研究员的带领下，结合目前耐高温、机械性能好、高导电性的高性能离子交换膜的发展趋势，合成、制备了一类高性能的经济型离子交换膜。所开发的离子交换膜的关键指标电导率达到0.227 s/cm，远远高于目前使用最多的全氟磺酸离子膜，同时它的最大拉伸应力达到25.3 MPa，拉伸测试中断裂伸长率也达到了45.09%，这些指标都达到或高于商用离子交换膜的要求。

　　该新型离子交换膜材料价格相对便宜、合成工艺简单、少有难处理废品产生，是一类经济型的离子交换膜。相关研究成果已经申请国家发明ZL5项(其中授权1项)。目前，研究团队正在进行离子交换膜材料进一步的性能表征和应用评价，探讨该类经济型离子交换膜材料在燃料电池和电渗析水处理等领域应用和发展的可行性，并着手进行中试放大试验，旨在加快推进产业化进程。

　

宁波材料所制备的凝胶电解质膜与全氟磺酸离子膜（Nafion）电导率随温度变化曲线