浙江大学单冰课题组Angew：通过非极性交联稳定离子导电聚合物中的离子通道，赋能耐久CO₂电还原制醇

本文的研究背景是电化学CO₂还原为乙醇等液体燃料是推动可持续能源转型的关键路径，而电解槽的稳定运行依赖于离子导电聚合物膜，但反应生成的醇类会导致膜溶胀、破坏离子通道，降低电解稳定性。研究目的是开发一种抗醇溶胀的膜结构，以提升CO₂电还原制醇过程的耐久性。研究者采用非极性交联策略，将聚芳基哌啶鎓共价接枝于聚苯乙烯网络，构建了PScPAP膜。该设计利用聚苯乙烯的非极性特征和交联网络的物理约束，有效抑制了醇分子对离子通道的溶胀扩张。实验结果表明，PScPAP在醇环境中几乎不发生溶胀，机械强度和离子电导率保持稳定，在MEA电解槽中实现了99%以上的乙醇保留率和超过100小时的稳定运行。该工作通过稳定离子通道和维持结构完整性，为CO₂电还原制液体燃料的规模化应用提供了材料基础。