發(fā)展利用綠色能源是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的重要道路。風能、太陽具有不連續(xù)、不穩(wěn)定等特點，需要配套大型儲能系統(tǒng)使用。液流電池是一種頗具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模能源存儲系統(tǒng)。全釩液流電池（VRFB）具有獨立的功率和容量、高可靠性和靈活性，是頗有前途的液流電池之一。在液流電池中，離子交換膜用于防止陰極/陽極短路、避免電解質交叉和副反應發(fā)生，同時允許質子傳導而保持電池電中性。迄今為止，全氟磺酸（PFSA）膜是VRFB中應用廣泛的離子交換膜。由于PFSA膜的釩離子滲透性嚴重，導致電池壽命短和性能不理想，阻礙了VRFB進一步應用和發(fā)展。

　　鑒于此，該團隊在前期工作——維功能化碳化硅納米線復合膜（Chemical Engineering Journal，2022, 427, 131413）的基礎上，開發(fā)出一種基于二維納米雜化材料和聚四氟乙烯增強層的PFSA復合膜，即在氧化石墨烯納米片表面原位生長三氧化鎢納米顆粒作為填料協(xié)同聚四氟乙烯增強層對PFSA進行改性的復合膜。結果表明，該復合膜具有低釩離子滲透率、良好的質子傳導率、高離子選擇性、優(yōu)異的機械穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性等特點。在120 mA cm^-2電流密度下，采用該復合膜的VRFB表現(xiàn)出良好的庫倫效率（高于98%）和能量效率（高達88.9%），容量保持率遠高于商業(yè)化的Nafion 212膜。

　　研究工作得到深圳市科技計劃項目等的資助。

　　論文連接 

復合膜結構以及阻止釩離子滲透示意圖