香港城市大学支春义AM：Lewis酸驱动弱静电相互作用的聚苯并咪唑膜用于碱性锌铁液流电池

背景：水系氧化还原液流电池因其高安全性和可独立调节的功率密度与能量密度，成为大规模储能的潜在候选者，其中碱性锌铁液流电池具备低成本和高电压优势。隔膜是电池关键组件，需具备高离子电导率和选择性，但传统聚苯并咪唑（PBI）膜在碱性环境中离子电导率不足。研究目的：香港城市大学支春义教授团队提出采用Lewis酸AlF₃调控PBI膜的化学环境，通过降低苯并咪唑环电子云密度减弱其与载流子的静电作用，以提升离子电导率。结论：实验表明AlF₃-PBI膜显著提高了离子迁移效率，使碱性锌铁液流电池实现1000 mW cm⁻²的功率密度，在140 mA cm⁻²电流密度下稳定循环500次，效率超过80%，为高性能液流电池隔膜设计提供了新思路。