大连理工大学朱秀玲教授团队 AFM：功能化整合定制聚合物助力两性离子膜实现选择性离子传输与增强稳定性

本文针对全钒液流电池中离子交换膜的关键需求展开研究。背景方面，传统全氟磺酸膜存在钒离子渗透率高和成本昂贵的问题，制约了电池的商业化应用。研究目的旨在开发一种兼具高离子选择性、优异稳定性和低成本的新型膜材料。通过将含氟聚（芳基-吡啶）与磺化三碟烯支化聚（芳基-靛红）复合，构建了SPTIP/PFNP-x两性离子膜。该膜利用磺酸基与吡啶鎓基的离子相互作用形成致密氢键网络，结合三碟烯支化结构的自由体积调控，实现了高效的质子传输和钒离子阻隔。结论表明，优化后的膜在200 mA cm-2下达到83.1%的能量效率，并在120 mA cm-2下稳定循环2000次，展现出卓越的离子选择性和化学稳定性，为先进液流电池膜设计提供了新思路。