2026年7月22日，本团队在Journal of Energy Storage（影响因子=10.7）上在线发表了题为“Highly ion-conductive and ion-selective porous branched polybenzimidazole membranes with trifluoromethyl groups 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等单位合作完成。

作为全钒液流电池（VFB）的核心组件之一，高性能离子传导膜对电池的效率和寿命起着决定性作用。本研究将化学结构调控、非溶剂诱导相转化和酸掺杂结合，制备了系列多孔含氟支化聚苯并咪唑（PFBPBI）膜。多重策略为PFBPBI膜构建了连续离子传输通道，不仅克服了聚苯并咪唑膜的低离子导电性，还使其获得了优异的离子选择性。其中，PFBPBI-20膜展现出优异的离子传导率（39.18 mS/cm）和离子选择性（6.09×10⁶ S·min/cm³）。与Nafion 212膜相比，在80 mA/cm²~300 mA/cm²下，使用PFBPBI-20膜的VFB展示出更高的库仑效率（93.44%~97.75%）、电压效率（76.17%~93.56%）和能量效率（74.46%~87.43%），并且在200 mA/cm²下实现了900次稳定VFB充放电循环。该研究为开发面向VFB应用开发出高性能聚苯并咪唑基离子传导膜提供了新思路。

本工作得到了国家自然科学基金、四川省科技计划项目、中央引导地方科技发展基金、中国科学技术大学-西南科技大学对口合作发展联合基金等项目的支持。

Jinchao Li*, Xiyang Liu, Xin Li, Deqi Zeng, Wenheng Huang, Liang Chen, Qin Chen, Ming Wang*, Yaping Zhang*, Highly ion-conductive and ion-selective porous branched polybenzimidazole membranes with trifluoromethyl groups for application in vanadium flow battery, Journal of Energy Storage 178 (2026) 123790.