中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 任朝霞）近日，記者從華東理工大學獲悉，該校化工學院師生團隊成功研發(fā)出新一代高性能非氟多孔離子傳導膜，不僅性能優(yōu)于國際主流產(chǎn)品，成本低至進口膜售價的1/16，更從源頭上杜絕了氟污染。目前，這種膜材料已實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)（年產(chǎn)5萬平方米），成功應用于全釩、全鐵等多種液流電池體系。

我國離子膜行業(yè)長期面臨“卡脖子”問題——不僅材料依賴進口，成本高昂，技術也存在高傳導性與高選擇性難以兼得的瓶頸。華東理工大學徐至教授課題組長期從事非氟分子篩膜的研究，并已有多項階段性成果。傳統(tǒng)含氟膜依靠化學基團進行離子交換，而團隊的技術路徑是利用分子篩規(guī)整的孔道結構進行“物理篩分”。

在徐至教授與莊林洲副教授的指導下，團隊成員在反復的實驗中發(fā)現(xiàn)，成膜過程中溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的微小剪切力會“拉扯”膜內(nèi)的分子篩納米片。之后，團隊通過對溫度、風速等參數(shù)進行調(diào)控，巧妙地利用這種剪切力使分子篩有序排列，如同為質(zhì)子修建了一條暢通無阻的“高速公路”，極大地縮短了傳導路徑。最終，第一片直徑40毫米的非氟分子篩膜樣品成功制備，測試結果顯示，這種新型非氟多孔膜的導電性能是商業(yè)Nafion膜的2.7倍，而對活性物質(zhì)的滲透率降低近一半，并具備出色的穩(wěn)定性與機械強度，實現(xiàn)了低成本、高性能、無氟環(huán)保的突破。

將實驗室中的樣品放大到工業(yè)化生產(chǎn)，是團隊面臨的又一挑戰(zhàn)。經(jīng)過600余次參數(shù)調(diào)試，3000余次性能測試，團隊終于成功制備出工業(yè)規(guī)格（650mm寬幅）的非氟多孔膜。

目前，非氟多孔膜已在多家企業(yè)開展應用測試，在全釩、全鐵等液流電池中表現(xiàn)優(yōu)異，展現(xiàn)出廣闊的市場應用前景。