湖南大学彭桑珊/何清/UT Austin余桂华Chem：超蕃化学新突破–赋能高性能液流电池隔膜

本文研究了超蕃（Superphane）作为埃米级通道构筑单元在高性能液流电池隔膜中的应用。背景：传统Nafion膜难以兼顾高质子电导率、高离子选择性和低水迁移，而MOFs等晶态材料成膜困难。研究目的：通过溶液浇铸法将超蕃分子引入聚合物基质，构建连续埃米级质子传输通道，实现快速质子传导、高效活性物质阻隔和低水迁移的协同优化。结论：设计的吡啶基超蕃膜（Py-M-60）形成了0.7–0.9 nm的连续亚纳米通道，质子电导率与Nafion 115相当，钒离子渗透率低两个数量级，面电阻仅0.28 Ω cm²。全钒液流电池测试显示，库仑效率>99.8%，1000次循环后容量保持率91.5%，容量衰减率仅0.008%/循环，且水迁移极低。该策略为高性能液流电池膜设计提供了新范式，并有望拓展至燃料电池、电解水等领域。