本发明属于能源化工领域，涉及一种亚铁氰化钾铁/蒽醌电池用隔膜的应用。
背景技术：
亚铁氰化钾铁/蒽醌电池是一种负极活性物质为羟基蒽醌，正极为亚铁氰化钾的电池。蒽醌在自然界中普遍存在，也可通过人工合成，不仅不受储量限制，而且更加环保且在很大程度上降低了电池成本，亚铁氰化钾是一种常用的食品添加剂。因此这种电池具有更大的发展潜力，成为电池研究的热点。目前，亚铁氰化钾铁/蒽醌电池所用隔膜是全氟磺酸膜，这种膜价格昂贵，对于亚铁氰化钾铁/蒽醌电池商业化形成很大的阻碍。
隔膜是液流电池的关键部件之一，起到隔开正负极电解液和传导离子平衡的作用。隔膜吸水性的好坏决定了膜的离子交换容量的高低，同时影响着膜的机械性能和面电阻大小。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于聚四氟乙烯和季铵化高分子聚合物的复合膜、制备方法及其应用。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种亚铁氰化钾铁/蒽醌电池用隔膜的应用，所述的隔膜以氯甲基聚合物为功能性分子前驱体，以聚四氟乙烯膜为基膜，复合后，再进行季铵化制备得到亚铁氰化钾铁/蒽醌电池用隔膜，该隔膜能隔开正负极电解液和传导离子平衡，应用于提高蒽醌在亚铁氰化钾铁/蒽醌电池电解液中的溶解度和分散性。其隔膜中特有的n+结构能使羟基蒽醌与之络合，增强蒽醌的极性，提高蒽醌在碱溶液的溶解度和分散性。所述的氯甲基化聚合物包括氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚酰亚胺；所述的聚四氟乙烯膜的孔隙率大于70％。
上述亚铁氰化钾铁/蒽醌电池用隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将氯甲基化聚合物溶于有机溶剂中形成溶液a。所述的氯甲基化聚合物包括氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚酰亚胺具有高导电率的高分子聚合物；所述的有机溶剂包括二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺。
第二步，将一块孔隙率大于70％的聚四氟乙烯膜伸开平放在玻璃板上，加入少量酒精将其完全浸润，并排除气泡，再加入少量高沸点溶剂，使其进行溶液交换。所述的高沸点溶剂为n-甲基吡咯烷酮，二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺。
第三步，将溶液a滴加到聚四氟乙烯膜表面，使聚四氟乙烯膜完全浸在溶液中，在30-80℃下蒸发制膜，得到聚四氟乙烯/氯甲基化聚合物复合膜。
第四步，将聚四氟乙烯/氯甲基化聚合物复合膜浸泡在质量百分含量为10-40％的三甲胺溶液中，待膜变软后取出，用蒸馏水冲洗表面残余的三甲胺溶液，得到亚铁氰化钾铁/蒽醌电池用隔膜。
本发明的有益效果为：该膜不仅具有高的机械强度，而且具有能提高蒽醌在电解液中的溶解度，能够保证亚铁氰化钾铁/蒽醌电池高性能；同时由于其成本低廉，能够为亚铁氰化钾铁/蒽醌电池工业化提供可能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一下说明。
实施例1
第一步，将1克氯甲基化聚砜放入烧杯中，加入50mln-甲基吡咯烷酮，加热溶解。
第二步，将一块80％孔隙率的聚四氟乙烯膜紧紧固定在环状的铁片上，平放在玻璃板中，加入少量酒精将其完全浸润，并排除气泡，再加入少量n-甲基吡咯烷酮，使其进行溶液交换。
第三步，将上述溶液缓缓倒入玻璃板上，使聚四氟乙烯膜完全浸在溶液中，在40℃下蒸发制膜。
第四步，将聚四氟乙烯/氯甲基化聚砜复合膜浸泡在一定20％三甲胺水溶液中。待膜变软后取出，用蒸馏水冲洗表面残余的三甲胺溶液，得到季铵化阴离子质子交换膜。
本发明制备的隔膜的拉伸强度为20mpa以上，离子电导率可达0.02s/cm以上，用于亚铁氰化钾铁/蒽醌电池，单电池开路电压大于0.9v.电池内阻小于1欧姆/cm2，该隔膜能隔开正负极电解液和传导离子平衡，应用于提高蒽醌在亚铁氰化钾铁/蒽醌电池电解液中的溶解度和分散性。