具有快速和选择性离子传输的膜对于分离和电化学能量转换和存储设备至关重要，金属配位聚合物有望用于制备具有分子通道的离子传导膜，但其结构和离子传输通道仍不清楚。鉴于此，来自中国科学院大连化学物理研究所的Xianfeng Li等人报道了对金属离子配位的聚苯并咪唑膜结构和K+偏好性转运的机理见解。

文章要点：

1) 该研究的分子动力学模拟表明，金属离子和聚苯并咪唑之间的配位扩大了自由体积，形成亚纳米级分子通道，纳米通道中的物理约束和膜的静电相互作用的结合实现了较高的K⁺转移数，即使在浓盐和碱性溶液中也高达0.9；

2) 此外，锌配位的聚苯并咪唑膜能够快速传输电荷载体，并抑制碱性锌铁液流电池中的水迁移，使电池能够稳定运行超过340 小时，这一工作提供了一种通过金属离子配位调节聚合物链结构来调节聚合物膜离子传输性质的潜在策略。

参考资料：

Wu, J., Liao, C., Li, T. et al. Metal-coordinated polybenzimidazole membranes with preferential K⁺ transport. Nat Commun 14, 1149 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36711-w

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36711-w