技术特征：
1.一种混合基质膜的制备方法，其特征在于：所述膜按以下过程制备而成，1)将有机高分子树脂与固态基质前驱体a溶于有机溶剂中，形成均匀溶液后涂布于平整的基体上，在室温～100℃条件下干燥1～100h成膜；2)将上述所制备的膜材料浸没于固态基质前驱体a的反应液中反应0.5～8h；其中固态基质前驱体a为金属硝酸盐或咪唑盐中的一种；当固态基质前驱体a为金属硝酸盐时，反应液为0.05～50wt％(优选1～30wt％，更优选5～25wt％)的碱溶液；当固态基质前驱体a为咪唑盐时，反应液为0.05～50wt％(优选1～35wt％，更优选5～30wt％)的锌盐溶液；3)将步骤2)反应后的膜材料干燥，制备得到混合基质膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机高分子树脂为下述三类中的任一一类：第一类有机高分子树脂为磺化聚醚醚酮、聚苯并咪唑、季胺化的氯甲基化聚砜中的一种或二种以上；第二类有机高分子树脂为聚醚砜、聚砜、氯甲基化聚砜、聚醚酮、聚烯烃中的一种或二种以上；或，聚醚砜、聚砜、氯甲基化聚砜、聚醚酮、聚烯烃中的一种或二种以上与聚乙烯醇(pva)、聚乙二醇(peg)、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、磺化聚苯乙烯中的一种或二种以上共混而成，其中，聚乙烯醇(pva)、聚乙二醇(peg)、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、磺化聚苯乙烯中的一种或二种以上加入目的主要是为了提高膜材料的亲水性，进而促进固体基质前驱体离子更容易进入膜内，它们的加入量为第二类有机高分子树脂总质量的40％-60％，优选45％-55％；第三类有机高分子树脂为上述第一类有机高分子树脂中的一种或二种以上与第二类有机高分子树脂中的一种组分组合共混而成；第一类有机高分子树脂与第二类有机高分子树脂质量比例为99：1～1：99，优选5：95～50：50，更优选10：90～40：60；其中步骤1)所配置的溶液中，有机高分子树脂在溶液中的浓度为1～50wt％，优选10wt％～26wt％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：固态基质前驱体在铸膜液中占高分子树脂总量的1wt％～30wt％，优选2wt％～25wt％，更优选2wt％～20wt％；其中金属硝酸盐为硝酸银、硝酸镍、硝酸镁中的一种或二种以上；咪唑盐为咪唑或甲基咪唑中的一种或二种，优选咪唑。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的有机溶剂为二甲基亚砜(dmso)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中的一种或二种以上。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)溶液均匀涂布在基体上温度优选50℃～70℃；干燥时间优选3h～12h；步骤2)反应时间优选1～3h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)的碱溶液中，溶质为lioh、naoh、koh、li2co3、na2co3、k2co3、lihco3、nahco3、khco3、nh3中的一种或二种以上，溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或二种以上；所述的锌盐溶液中，溶质为硝酸锌、醋酸锌、氯化锌、溴化锌、硫酸锌、葡萄糖酸锌中的一种或二种以上，溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一
种或二种以上。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中干燥这一过程根据固体基质种类来决定，当铸膜液中固体基质前驱体含有咪唑盐时，需对所制备的膜材料进行加热，以提高膜内生成zif-8的晶化程度，进而提高材料稳定性；将步骤2)反应后的膜材料置于50～140℃温度中加热干燥1～10h，优选60℃～90℃，加热时间优选3～8h。8.一种权利要求1-7所述制备方法的制备获得的混合基质膜。9.根据权利要求8所述的混合基质膜，其特征在于：膜由有机高分子树脂和固体基质组成，其中，固体基质粒径为1nm～800nm，固体基质在膜内的载量为0.05mg cm-2
～120mg cm-2
，膜厚度为20μm～140μm；固体基质为zif-8、氧化银、氢氧化镍、氢氧化镁、氧化镁中的一种或二种以上。10.一种权利要求8或9所述混合基质膜作为隔膜在碱性锌铁液流电池中的应用。
技术总结
本发明公开了一种混合基质膜的制备及其在碱性锌铁液流电池中的应用，该类膜是将有机高分子树脂与固态基质前驱体A均匀溶于有机溶剂中，在一定温度下加热烘干溶剂后，置于固态基质前驱体A的反应液中反应后，再经加热处理后制备而得。所制备的混合基质膜兼具聚合物膜高离子传导率、高离子选择性和固态基质材料高机械强度的优点，在碱性锌铁液流电池中具有很好的稳定性和电池性能。好的稳定性和电池性能。好的稳定性和电池性能。
技术研发人员：袁治章 李先锋 张华民
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/5/31