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高分子科学前沿
2026-06-18 21:05
文章摘要
传统阴离子传导膜(ACM)在离子传导率与化学/机械稳定性之间存在根本矛盾。清华大学与莱斯大学研究团队提出了一种超分子解决方案,利用葫芦[7]脲(CB[7])与季铵化聚(哌啶-三联苯)(QPPT)阳离子聚合物共组装,构建出具有动态、自适应纳米孔道的新型ACM。研究目的是在不牺牲材料坚固性的前提下,构建高效、稳定的离子传输通道。结果表明,这种膜在30℃至80℃间的OH⁻传导率高达95.2至222.9 mS cm⁻¹,拉伸强度达76.2 MPa,且展现出卓越的化学稳定性。其动态纳米孔道通过Grotthuss跳跃机制显著提升离子传输效率。在实际碱性水电解器中,基于该膜的电解池在80℃、30 wt% KOH中电流密度高达12.5 A cm⁻²,且气体纯度超过99.99%。该工作破解了传导率与稳定性的长期困境,为下一代自适应、智能化能源材料奠定了科学基础。
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