華東理工大學團隊研發成功新一代高性能非氟多孔離子傳導膜

中國教育報-中國教育新聞網訊（記者 任朝霞）近日，記者從華東理工大學獲悉，該校化工學院師生團隊成功研發出新一代高性能非氟多孔離子傳導膜，不僅性能優于國際主流產品，成本低至進口膜售價的1/16，更從源頭上杜絕了氟污染。目前，這種膜材料已實現規模化生產（年產5萬平方米），成功應用于全釩、全鐵等多種液流電池體系。

我國離子膜行業長期面臨“卡脖子”問題——不僅材料依賴進口，成本高昂，技術也存在高傳導性與高選擇性難以兼得的瓶頸。華東理工大學徐至教授課題組長期從事非氟分子篩膜的研究，并已有多項階段性成果。傳統含氟膜依靠化學基團進行離子交換，而團隊的技術路徑是利用分子篩規整的孔道結構進行“物理篩分”。

在徐至教授與莊林洲副教授的指導下，團隊成員在反復的實驗中發現，成膜過程中溶劑揮發產生的微小剪切力會“拉扯”膜內的分子篩納米片。之后，團隊通過對溫度、風速等參數進行調控，巧妙地利用這種剪切力使分子篩有序排列，如同為質子修建了一條暢通無阻的“高速公路”，極大地縮短了傳導路徑。最終，第一片直徑40毫米的非氟分子篩膜樣品成功制備，測試結果顯示，這種新型非氟多孔膜的導電性能是商業Nafion膜的2.7倍，而對活性物質的滲透率降低近一半，并具備出色的穩定性與機械強度，實現了低成本、高性能、無氟環保的突破。

將實驗室中的樣品放大到工業化生產，是團隊面臨的又一挑戰。經過600余次參數調試，3000余次性能測試，團隊終于成功制備出工業規格（650mm寬幅）的非氟多孔膜。

目前，非氟多孔膜已在多家企業開展應用測試，在全釩、全鐵等液流電池中表現優異，展現出廣闊的市場應用前景。