中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 任朝霞）近日，記者從華東理工大學(xué)獲悉，該?；W(xué)院師生團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出新一代高性能非氟多孔離子傳導(dǎo)膜，不僅性能優(yōu)于國際主流產(chǎn)品，成本低至進(jìn)口膜售價(jià)的1/16，更從源頭上杜絕了氟污染。目前，這種膜材料已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)（年產(chǎn)5萬平方米），成功應(yīng)用于全釩、全鐵等多種液流電池體系。

我國離子膜行業(yè)長期面臨“卡脖子”問題——不僅材料依賴進(jìn)口，成本高昂，技術(shù)也存在高傳導(dǎo)性與高選擇性難以兼得的瓶頸。華東理工大學(xué)徐至教授課題組長期從事非氟分子篩膜的研究，并已有多項(xiàng)階段性成果。傳統(tǒng)含氟膜依靠化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行離子交換，而團(tuán)隊(duì)的技術(shù)路徑是利用分子篩規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)進(jìn)行“物理篩分”。

在徐至教授與莊林洲副教授的指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)成員在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，成膜過程中溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的微小剪切力會(huì)“拉扯”膜內(nèi)的分子篩納米片。之后，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)溫度、風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，巧妙地利用這種剪切力使分子篩有序排列，如同為質(zhì)子修建了一條暢通無阻的“高速公路”，極大地縮短了傳導(dǎo)路徑。最終，第一片直徑40毫米的非氟分子篩膜樣品成功制備，測(cè)試結(jié)果顯示，這種新型非氟多孔膜的導(dǎo)電性能是商業(yè)Nafion膜的2.7倍，而對(duì)活性物質(zhì)的滲透率降低近一半，并具備出色的穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了低成本、高性能、無氟環(huán)保的突破。

將實(shí)驗(yàn)室中的樣品放大到工業(yè)化生產(chǎn)，是團(tuán)隊(duì)面臨的又一挑戰(zhàn)。經(jīng)過600余次參數(shù)調(diào)試，3000余次性能測(cè)試，團(tuán)隊(duì)終于成功制備出工業(yè)規(guī)格（650mm寬幅）的非氟多孔膜。

目前，非氟多孔膜已在多家企業(yè)開展應(yīng)用測(cè)試，在全釩、全鐵等液流電池中表現(xiàn)優(yōu)異，展現(xiàn)出廣闊的市場應(yīng)用前景。