Обзор — современные мембраны для ванадиевых проточных окислительно-восстановительных батарей

Среди доступных в настоящее время и разрабатываемых технологий хранения энергии ванадиевая проточная окислительно-восстановительная батарея (VRFB) является одной из наиболее перспективных и привлекательных электрохимических систем. Одним из ключевых компонентов VRFB является мембрана, необходимая для разделения положительной и отрицательной полуячеек. Эта мембрана предотвращает взаимное смешивание ионов ванадия, обеспечивая при этом перенос определённых ионов для поддержания электронейтральности электролитов. Мембрана составляет значительную долю общей стоимости системы и существенно влияет на её характеристики. Современные исследования в основном направлены на разработку высокоэффективных мембран, обладающих высокой ионной проводимостью, низкой проницаемостью для ионов ванадия, а также хорошей химической и механической стабильностью. Снижение стоимости мембраны также желательно для уменьшения общей стоимости системы. В статье представлен всесторонний обзор мембран для VRFB и последних разработок, что способствует более глубокому пониманию методов характеристики мембран и различных способов их изготовления, а также рассматриваются материалы, пригодные для применения в мембранах VRFB. Обсуждаются также модели механизмов переноса ионов через сепаратор и перспективы разработки высокоэффективных мембран для VRFB. Характеристики недавно разработанных мембран обобщены в качестве справочного материала для исследователей.