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申请/专利权人：张家港德泰储能装备有限公司

摘要：本发明公开了一种SPEEKMXene复合离子交换膜的制备方法，包括：酸刻蚀法制备MXene；MXene阳离子插层和表面改性，得二维过渡金属碳氮化物MXene；制备干燥条絮状的SPEEK；将二维过渡金属碳氮化物MXene加入高沸点有机溶剂中，剥离为单层结构；将SPEEK溶于MXene的有机溶液中，搅拌均匀；浇铸成膜，升温干燥，冷却后，得到SPEEKMXene基底膜；将MXene的有机溶液浇至SPEEKMXene基底膜的表面，静置，升温干燥，冷却后，即得。本发明制得的复合离子交换膜具有优异的离子选择性和离子传导率，具有良好的化学稳定性和机械性能，适用于多种液流电池体系且电池性能良好。

主权项：1.一种SPEEK／MXene复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，酸刻蚀法制备MXene；S2，MXene阳离子插层和表面改性：将得到的Tin+1XnOHyFz材料放入0.5-5molL的阳离子水溶液中，阳离子是Li+、Na+、K+中的一种或多种，在搅拌下进行离子交换，得到阳离子插层的Tin+1MXnOHyFz材料，在惰性气氛或还原性气氛保护下，将Tin+1XnOHyFz和Tin+1MXnOHyFz材料升温至100-500℃，升温速率为1-30℃min，保持1-10h，即得二维过渡金属碳氮化物MXene材料Tin+1XnOy和Tin+1MxXnOy，0≤x≤1.5；S3，制备干燥条絮状的SPEEK，磺化度为10%~80%；S4，将二维过渡金属碳氮化物MXene材料加入高沸点有机溶剂中，质量体积比为14000~1800gmL，然后超声处理1~24h，剥离为单层结构；S5，将干燥条絮状的SPEEK溶于S4得到的MXene的有机溶液中，搅拌均匀；SPEEK和高沸点有机溶剂的质量体积比为180~110gmL；S6，将S5所得混合溶液采用溶液浇铸法制备成膜，升温干燥，冷却后，得到SPEEKMXene基底膜；S7，将S4得到的MXene的有机溶液浇至S6得到的SPEEKMXene基底膜的表面，静置，干燥，即得；所述S1包括以下步骤：将一重量份的Tin+1AXn陶瓷粉体放入酸溶液中，Tin+1AXn陶瓷粉体和酸溶液的质量体积比为150-110gmL，向溶液中逐渐加入1-3重量份的氟化盐，在室温条件下搅拌，然后用去离子水洗涤残余固体至PH4，真空干燥得到Tin+1XnOHyFz材料；其中，Tin+1AXn中的元素A为Al、Si或Ge中的一种或多种，n=1、2或3；X为C、N或者CN，Tin+1XnOHyFz中，0≤y+z≤2，0≤y2；所述S1中，酸溶液为3-10M的HCl或H2SO4溶液；氟化盐为NaF，KF或LiF。

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