新晋「国家杰青」！清华大学刘凯，重磅Nature！

背景：阴离子传导膜在碱性水电解、燃料电池等电化学器件中至关重要，但传统膜存在离子通道随机、机械性能差、合成复杂等问题。研究目的：本研究旨在通过超分子策略构建具有动态纳米孔的新型阴离子传导膜，以克服传统微孔膜在结构控制、机械稳定性和离子传输效率之间的权衡。结论：清华大学刘凯副教授、王保国教授与莱斯大学汪淏田教授合作，利用葫芦[7]脲（CB[7]）与季铵化聚哌啶-三联苯（QPPT）的主客体共组装，成功制备了具有均匀动态纳米孔的超分子膜。该膜通过Grotthuss机制实现低摩擦氢氧根迁移，在80°C下OH-电导率达222.9 mS cm-1，显著优于传统膜。此外，膜展现出优异的机械强度（拉伸强度76.2 MPa）和化学稳定性，在碱性水电解中实现12.5 A cm-2的电流密度（2.04 V），并稳定运行超1600小时。该超分子平台为下一代高效、稳定的电化学膜材料提供了通用设计策略。