可持续Nafion-纤维素复合膜：生物质纤维素负载抑制液流电池多硫化物穿梭的作用

为解决溴基/多硫化物液流电池(RFBs)中多硫化物离子交叉穿梭问题，来自(未提及机构)的研究人员开发了利用废弃枣椰树提取纤维素与Nafion复合的质子交换膜。研究表明含20wt%纤维素的CNF20膜在100次循环后容量保持率达99.9%，能量效率提升至31.3%，成本降低57.7%，为RFBs提供了可持续的高性能隔膜解决方案。

　　

在溴/多硫化物氧化还原液流电池(redox flow batteries, RFBs)体系中，多硫化物离子的交叉穿梭现象严重制约电池的整体性能。研究者创新性地利用从废弃枣椰树(waste date palm trees)中提取的纤维素与Nafion制备复合膜，通过调控生物质衍生纤维素的负载量（5、10、20和30 wt%）成功抑制了多硫化物迁移。其中CNF20膜展现出优异特性：厚度约77微米(～77 μm)，机械稳定性良好，离子交换容量达1.35 meq/g，吸水率39%，离子电导率0.090 S/cm。与商用Nafion 117膜相比，CNF20在100次循环后仍保持99.9%的容量保持率（Nafion 117为93.7%），其容量衰减速率分别降低18倍（充电）和120.6倍（放电）。能量效率提升至31.3%（Nafion 117为23.2%），成本分析显示其制备成本降低57.7%。该研究为开发低成本、可持续且环境友好的先进电池隔膜提供了新策略。

（注：作者单位信息未在摘要中体现，故作者属地判断为未知；全文内容仅提供摘要部分，故关键词提取基于摘要内容；专业术语已保留英文缩写与上下标格式）