华东理工大学团队研发成功新一代高性能非氟多孔离子传导膜

中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 任朝霞）近日，记者从华东理工大学获悉，该校化工学院师生团队成功研发出新一代高性能非氟多孔离子传导膜，不仅性能优于国际主流产品，成本低至进口膜售价的1/16，更从源头上杜绝了氟污染。目前，这种膜材料已实现规模化生产（年产5万平方米），成功应用于全钒、全铁等多种液流电池体系。

我国离子膜行业长期面临“卡脖子”问题——不仅材料依赖进口，成本高昂，技术也存在高传导性与高选择性难以兼得的瓶颈。华东理工大学徐至教授课题组长期从事非氟分子筛膜的研究，并已有多项阶段性成果。传统含氟膜依靠化学基团进行离子交换，而团队的技术路径是利用分子筛规整的孔道结构进行“物理筛分”。

在徐至教授与庄林洲副教授的指导下，团队成员在反复的实验中发现，成膜过程中溶剂挥发产生的微小剪切力会“拉扯”膜内的分子筛纳米片。之后，团队通过对温度、风速等参数进行调控，巧妙地利用这种剪切力使分子筛有序排列，如同为质子修建了一条畅通无阻的“高速公路”，极大地缩短了传导路径。最终，第一片直径40毫米的非氟分子筛膜样品成功制备，测试结果显示，这种新型非氟多孔膜的导电性能是商业Nafion膜的2.7倍，而对活性物质的渗透率降低近一半，并具备出色的稳定性与机械强度，实现了低成本、高性能、无氟环保的突破。

将实验室中的样品放大到工业化生产，是团队面临的又一挑战。经过600余次参数调试，3000余次性能测试，团队终于成功制备出工业规格（650mm宽幅）的非氟多孔膜。

目前，非氟多孔膜已在多家企业开展应用测试，在全钒、全铁等液流电池中表现优异，展现出广阔的市场应用前景。