全钒液流电池用磺化聚酰亚胺隔膜材料

目录前言第1章　全钒液流电池隔膜材料概述11.1　全钒液流电池概述11.2　全氟磺酸隔膜材料概述51.3　芳香高分子隔膜材料概述61.3.1　磺化聚醚醚酮隔膜材料61.3.2　磺化聚砜隔膜材料71.3.3　磺化聚苯并咪唑隔膜材料81.3.4　磺化聚酰亚胺隔膜材料9参考文献10第2章　全钒液流电池隔膜材料研究方法142.1　单体及隔膜材料的化学结构表征142.2　隔膜材料的形貌表征152.3　隔膜材料的机械和热性能表征162.4　隔膜材料的理化性能表征162.4.1　吸水率、溶胀率和离子交换容量表征162.4.2　钒离子渗透率、面电阻、化学稳定性表征和质子选择性计算172.5　隔膜材料的全钒液流单电池性能表征19参考文献20第3章　含亚氨基支化磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的应用213.1　TAPI单体的合成与I-bSPI隔膜的制备213.1.1　TAPI单体的合成213.1.2　I-bSPI隔膜的制备223.2　TAPI单体与I-bSPI隔膜的表征与分析233.2.1　TAPI的FTIR和1H NMR分析233.2.2　I-bSPI隔膜的ATR-FTIR和1H NMR分析253.2.3　吸水率、溶胀率和离子交换容量分析263.2.4　钒离子渗透率、面电阻和质子选择性分析273.2.5　化学稳定性分析283.2.6　VFB性能分析293.2.7　循环稳定性和形貌分析303.3　本章小结31参考文献31第4章　共价交联型多氟磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的应用344.1　PFSPI高分子的合成和PFSPI-PAA隔膜的制备344.1.1　PFSPI高分子的合成344.1.2　PFSPI-PAA隔膜的制备354.2　PFSPI-PAA隔膜材料的表征与分析364.2.1　ATR-FTIR和1H NMR分析364.2.2　形貌分析384.2.3　理化性能分析394.2.4　化学稳定性分析414.2.5　VFB性能分析424.3　本章小结44参考文献45第5章　含冠醚空腔结构支化磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的应用485.1　DABC单体的合成和ce-bSPI隔膜材料的制备485.1.1　DABC单体的合成485.1.2　ce-bSPI隔膜材料的制备495.2　DABC单体和ce-bSPI隔膜材料的表征与分析505.2.1　FTIR、ATR-FTIR和1H NMR分析505.2.2　理化性能分析515.2.3　VFB性能分析545.2.4　稳定性分析565.3　本章小结58参考文献58第6章　多氟甲基稳定型支化磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的应用626.1　FAPOB单体的合成和SPI-B隔膜材料的制备626.1.1　FAPOB单体的合成626.1.2　SPI-B隔膜材料的制备636.2　FAPOB单体与SPI-B隔膜材料的表征与分析646.2.1　FAPOB的FTIR和1H NMR分析646.2.2　SPI-B隔膜材料的ATR-FTIR、1H NMR和XPS分析656.2.3　吸水率、溶胀率、离子交换容量和孔隙率分析666.2.4　钒离子渗透率、面电阻和质子选择性分析676.2.5　化学稳定性和机械性能分析686.2.6　VFB性能分析696.3　本章小结72参考文献72第7章　交联-支化磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的应用777.1　BTA单体的合成与sc-bSPI隔膜材料的制备777.1.1　BTA单体的合成777.1.2　sc-bSPI隔膜材料的制备787.2　BTA单体与sc-bSPI隔膜材料的表征与分析797.2.1　BTA单体的ATR-FTIR、1H NMR和14C NMR分析797.2.2　sc-bSPI隔膜材料的ATR-FTIR和1H NMR分析807.2.3　吸水率、溶胀率及离子交换容量分析827.2.4　热性能和机械性能分析837.2.5　钒离子渗透率、面电阻和质子选择性分析847.2.6　化学稳定性分析867.2.7　VFB性能分析877.2.8　形貌分析907.3　本章小结91参考文献91第8章　磺化聚酰亚胺隔膜材料在全钒液流电池中的降解机理研究948.1　磺化聚酰亚胺隔膜材料的制备948.1.1　线型磺化聚酰亚胺隔膜的制备948.1.2　支化磺化聚酰亚胺隔膜材料的制备968.1.3　磺化聚酰亚胺隔膜材料的原位降解实验978.1.4　磺化聚酰亚胺隔膜材料的非原位降解实验978.1.5　理论计算988.2　线型磺化聚酰亚胺隔膜材料的降解行为分析998.2.1　I-SPI隔膜的VFB性能演变998.2.2　I-SPI隔膜原位降解形貌分析998.2.3　I-SPI隔膜的化学结构变化分析1018.2.4　I-SPI隔膜非原位降解形貌分析1038.2.5　I-SPI隔膜在不同浸泡液中生成V(Ⅳ)浓度分析1058.2.6　I-SPI隔膜的机械性能分析1058.2.7　I-SPI膜和I-SPI(P3)-H低聚物的降解产物结构分析1068.3　支化磺化聚酰亚胺隔膜材料的降解行为分析1108.3.1　b-SPI隔膜的化学结构分析1108.3.2　b-SPI隔膜的形貌及机械性能分析1118.3.3　b-SPI隔膜的化学稳定性与离子交换容量分析1138.3.4　b-SPI隔膜的理论计算分析1148.3.5　b-SPI隔膜的降解机理分析1158.4　本章小结116参考文献117