2025年8月17日，本团队在《Journal of Materials Science》上在线发表了题为“Novel sulfonated polybenzimidazole membranes with flexible sulfoalkyl pendants for application in vanadium flow battery”的研究成果。该成果由西南科技大学、四川东材科技集团股份有限公司、四川伟力得能源股份有限公司合作完成。

作为钒液流电池（VFB）的核心组件之一，高性能离子交换膜对电池的效率和寿命起着决定性作用。本研究以聚(4,4'-二苯基醚-5,5'-联苯并咪唑）（OPBI）、2-羟丙基磺酸钠和1,4-丁基磺酸内酯为原料，构建了两种具有磺酸基团柔性烷基侧链的聚苯并咪唑（SPBI和HSPBI）膜。与OPBI膜相比，SPBI和HSPBI膜的质子传导率显著提高，并且HSPBI膜的质子选择性（1.54×10⁶ S min cm⁻³）高于OPBI（6.28×10⁵ S min cm⁻³）、SPBI（1.30×10⁶ S min cm⁻³）和商业Nafion 212（0.43×10⁵ S min cm⁻³）膜。与OPBI、SPBI、Nafion 212膜相比，HSPBI在80~280 mA cm⁻²下表现出更高的库伦效率（94.74%~99.41%）和能量效率（67.49%~83.55%），并且在140 mA cm⁻²下，实现500次稳定的VFB充放电循环。以上结果说明HSPBI在VFB中具有良好的应用前景。

本工作得到了国家自然科学基金、四川省科技计划项目、中国科学技术大学-西南科技大学对口合作发展联合基金、西南科技大学研究生创新基金等项目的支持。

Huiting Li, Jun Long, Wenheng Huang, Xiyang Liu, Jinchao Li*, Liang Chen, Qin Chen, Qianqian Liang, Jijun Chen, Yaping Zhang*, Novel sulfonated polybenzimidazole membranes with flexible sulfoalkyl pendants for application in vanadium flow battery, 2025, https://doi.org/10.1007/s10853-025-11352-0