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化工进展

2024年第43卷第9期ChemicalIndustryandEngineeringProgress·4859·

综述与专论DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1434

全钒液流电池离子导电膜的选择性

1，21，21，21，21，21，21，21，2

张巍，宋权斌，周运河，董梦瑶，李婕，伍乔，付业昊，梁垚城，

1，21，23

尹艳山，成珊，宋健

12

（长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410114；可再生能源电力技术湖南省重点实验室，

3

湖南长沙410114；湖南大唐节能有限公司，湖南长沙410021）

摘要：全钒液流电池（VFB）具有功率大、容量大、效率高、安全性能高的特点，近年来在储能应用方面受到广泛

关注。离子导电膜作为VFB的关键组件，存在严重的钒离子交叉污染问题，易造成电池容量损失，降低电池使用

寿命，因此深入了解VFB离子导电膜的选择性和质子传导对电池性能具有重要意义。本文综述了VFB中阳离子交

换膜、阴离子交换膜、两性离子交换膜以及多孔膜等的研究进展，分析了离子导电膜上钒离子的渗透和质子的传

输，重点总结了离子导电膜的改性、超薄复合膜设计、膜内微观结构优化及离子基团功能化对提高离子导电膜选

择性和电导率的影响，较为全面地阐述了当前VFB离子导电膜选择性和电导率之间的平衡问题，为开发高性能、

低成本、长寿命的离子导电膜，促进其商业化发展提供了参考依据，并展望了基于质子传导机制的氢键网络结构、

多孔导电膜、低成本的超薄复合膜以及利用分子动力学模拟离子跨膜来提高VFB离子导电膜选择性的研究方向。

关键词：全钒液流电池；离子交换膜；多孔膜；离子选择性；渗透率

中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1000-6613（2024）09-4859-12

Selectivityofionconductivemembranesinall-vanadiumflowbattery

ZHANGWei1，2，SONGQuanbin1，2，ZHOUYunhe1，2，DONGMengyao1，2，LIJie1，2，WUQiao1，2，

FUYehao1，2，LIANGYaocheng1，2，YINYanshan1，2，CHENGShan1，2，SONGJian3

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(CollegeofEnergyandPowerEn