Resumen

Se prepararon membranas modificadas con Nafion 117(N-117)/SiO2-SO3H utilizando el 3-mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTMS) para reaccionar con H2O2 por vía sol-gel in situ. Se midieron propiedades básicas como la absorción de agua, el ángulo de contacto, la capacidad de intercambio iónico (IEC), la permeabilidad al ion vanadio, la impedancia y la conductividad para investigar cómo afectan a las características de carga-descarga de una célula. Además, también configuramos una pila monocelular de energía de flujo redox de vanadio (VRFB) mediante las membranas N-117 sin modificar/modificadas como membrana separada para comprobar su rendimiento de carga/descarga y comparar las relaciones entre la impedancia y la eficiencia. Los resultados muestran que la cantidad adecuada de SiO2-SO3H introducida en la membrana N-117 contribuye a mejorar la conductividad de protones y la selectividad del ion vanadio. La permeabilidad se redujo eficazmente de los 3,13 × 10-6 cm2/min originales del N-117 sin modificar a 0,13 × 10-6 cm2/min de la membrana modificada. La IEC aumentó de los 0,99 mmol/g originales a 1,24 mmol/g. La membrana modificada mostró un buen rendimiento de la célula en el experimento de carga/descarga VRFB, y la eficiencia coulómbica máxima fue de hasta el 94%, y la eficiencia energética fue del 82%. En comparación con la N-117 no modificada, la eficiencia energética de la membrana modificada había aumentado más de un 10%.

• Materias:Bioquímica Reacciones químicas Propiedades fisicoquímicas Análisis electroquímico Electroquímica Química analítica
• Subjects:Biochemistry Chemical reactions Chemicophysical properties Electrochemical analysis Electrochemistry Analytical chemistry
• Palabras claves:membrana, eficiencia energética, n-117 no modificado, batería de energía de flujo redox de vanadio, buen rendimiento de la célula, capacidad de intercambio iónico, máxima eficiencia coulómbica, permeabilidad del ion vanadio, selectividad del ion vanadio, iec
• Keywords:membrane, energy efficiency, unmodified n-117, vanadium redox flow energy battery, good cell performance, ion exchange capacity, maximum coulombic efficiency, vanadium ion permeability, vanadium ion selectivity, iec