新材料及其应用

一种改性阳离子交换膜的制备方法，所述制备方法采用图1所示交流电膜组装装置，所述制备方法包括如下步骤：(1)预处理；(2)使用交流电电场膜表面组装技术，在预处理后的阳离子交换膜表面构建由聚多巴胺与TC反应形成的带正电荷的单体层，(3)使用交流电电场膜表面组装技术，在带正电荷的单体层表面构建PSSMA的带负电荷的聚合物层；(4)根据所需要的层数继续按照步骤(2)和(3)在膜表面进行交替构建，最终在阳离子交换膜表面得到改性层；(5)将步骤(4)制备的改性阳离子交换膜于EDC?HCl和NHS的混合溶液中充分浸泡，水洗得到改性阳离子交换膜。本发明制备的改性阳离子交换膜对于锂离子与二价镁离子、钙离子具有良好的选择分离性能。

成果亮点

本发明的目的是提供一种改性阳离子交换膜的制备方法，该制备方法工艺简单，操作易行，制备过程无毒环保，所制备的改性阳离子交换膜对锂离子与二价镁离子、钙离子具有良好的选择分离性能。 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 本发明提供了一种改性阳离子交换膜的制备方法，所述制备方法采用交流电膜组装装置，所述交流电膜组装装置包括阳极板、阴极板、膜A和膜B，所述阳极板、膜A、膜B和阴极板依次间隔排列构成阳极室、料液室和阴极室，所述料液室中设置有搅拌装置。

改性阳离子交换膜是一种新型的电池隔膜材料，相比传统的阳离子交换膜，它具有更好的离子传导性、机械强度和化学稳定性。改性阳离子交换膜主要应用于新能源汽车、储能和燃料电池领域，以下是其在这些领域的应用前景：

新能源汽车：随着全球对环境保护的日益重视，新能源汽车市场正在迅速增长。改性阳离子交换膜可以作为电动汽车电池的隔膜材料，提高电池的能量密度和充放电效率，延长电池的使用寿命，降低电池的成本。

储能：随着全球能源需求的不断增加，储能技术正逐渐成为解决能源供应不稳定和可持续发展的关键。改性阳离子交换膜可以作为储能电池的隔膜材料，提高电池的能量密度和循环稳定性，降低电池的成本和维护费用。

燃料电池：燃料电池是一种高效、清洁、环保的能源转换装置，可以将化学能直接转化为电能。改性阳离子交换膜可以作为燃料电池的隔膜材料，提高电池的效率、稳定性和寿命，降低电池的成本和维护费用。

总的来说，改性阳离子交换膜在新能源汽车、储能和燃料电池领域具有广阔的应用前景，有望推动这些领域的技术发展和产业升级。随着技术的不断进步和成本的不断降低，改性阳离子交换膜的应用前景将会更加广阔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明基于离子在电场中的力学特性，利用交流电电场和锂离子来控制膜表面功能层的组装，构建由聚多巴胺与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应形成带正电荷的单体层和聚(4-苯乙烯磺酸-顺丁二烯酸)钠盐的带负电荷的聚合物层交替多层，建立了包含锂离子通道和锂离子交换位点的改性膜表面，从而使该特种阳离子交换膜对锂离子与二价镁离子、钙离子具有良好的选择分离性能。本发明制备工艺简单，操作易行，制备过程无毒环保。