中科大Nat. Commun.：高性能双极膜实现耐久纯水电解

本文介绍了中国科学技术大学徐铜文教授和吴亮教授团队在高性能双极膜电解槽方面的研究进展。双极膜电解槽因其能够改善pH环境用于成对电极反应而受到关注，但其应用受限于水分子解离动力学缓慢、传质缓慢和界面耐久性不足等问题。研究团队通过数值模拟和单极膜层工程化，制备了含阴离子和阳离子交换层以及聚(三苯基亚烷基)聚合物骨架结构的柔性双极膜，厚度为10~40 μm。这种双极膜实现了优异的水分子解离速率和长期稳定性，并在流动相电解槽中实现了安培量级电解纯水，能效比现有商用双极膜提高两倍。该双极膜在300~500 mA cm-2电流密度下稳定工作1000小时，未见性能衰减。