复合增强型离子交换膜研究

高导电性和物理化学稳定性离子传输通道(ITCs)是许多膜集成可持续技术的理想选择，如燃料电池、氧化还原流动电池、反向电渗析等。然而，在离子交换能力、电导率和稳定性之间存在一种“trade-off”效应。在此背景下，该课题组提出了一种简便的“共价键触发(CBT)”策略来填充预成型的膜孔，形成基于共价键触发的离子传输通道(CITCs)，从而制备高性能阴离子交换膜(AEMs)。测试结果表明，基于共价键触发的离子传输通道的氢氧根型电导率在30 ℃下可以达到39.8 mS cm-1（在低离子交换容量IEC=0.97 mmol g-1)，该阴离子交换膜同时展现出优异的化学稳定性（在2 M氢氧化钠水溶液中于60 ℃下浸泡7天后，电导率损失<6%）由于citc内界面反应网站保持一致。因此，所制备的AEMs在燃料电池性能测试方面也表现出较好的性能，在60 ℃时达到峰值功率密度315 mW cm-2。因此，本研究所提出的“共价键触发(CBT)”策略来填充预成型的膜孔策略为高性能和耐用的离子传输通道的形成提供了一种思路。