上海热线7月23日消息:日前,记者从华东理工大学获悉,学校化工学院师生团队成功研发出了新一代高性能非氟多孔离子传导膜,不仅性能优于国际主流全氟磺酸膜(如Nafion膜),成本低至进口产品的1/16,还从源头上杜绝了“永久污染物”全氟化合物(PFAS)的产生。这一创新打破了国外垄断,解决了我国液流电池核心膜材料“卡脖子”问题。目前,该膜材料已实现规模化生产(年产5万平方米),并成功应用于多种液流电池体系,展现出广阔的市场前景。
液流电池是新能源储能的重要技术,但长期以来,核心隔膜材料依赖进口高价含氟膜,成本高且污染严重。华理团队选择“非氟”技术路线,通过分子筛规整孔道的“物理筛分”实现离子传导,解决了高传导性与高选择性难以兼得的技术难题。团队经过500余次配方调整、2000余次性能测试,最终制备出导电性能是Nafion膜的2.7倍、渗透率降低近一半的新型非氟多孔膜,实现了“低成本、高性能、无氟环保”的突破。
从实验室到工业化生产,团队成功研发了“恒风速变温”连续化生产工艺,解决了纳米材料在大规模制备中易沉降和分布不均的问题。经过600余次工艺调试、3000余次性能测试,最终实现了工业规格(650毫米宽幅)非氟多孔膜的生产。目前,该膜已在上海电气储能、武汉巨安储能等企业开展应用测试,表现优异。
在研发过程中,团队成员从实验到产业实践,实现了多方面成长。他们累计发表SCI论文32篇,获得8项专利,并在“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛中获奖。团队指导教师表示,希望通过解决实际问题培养学生科研能力,并让他们深刻理解国家需求。
学校方面表示,团队的创新为液流电池隔膜研发提供了绿色解决方案,同时推动了新能源储能行业的发展,也为实现“双碳”目标注入了新的动能。未来,团队将继续优化材料性能,探索更多应用场景,为绿色储能技术的普及贡献力量。