阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)和水电解(AEMWE)在氢能转化技术领域显示出巨大的应用潜力。然而,目前还缺乏性能优良的可伸缩性阴离子交换膜,这极大地阻碍了该技术的商业化。
在这里,厦门大学Qiugen Zhang,汉阳大学Young Moo Lee提出了一系列新型的基于无醚的聚(联苯基铵-b-联苯基)S(PBPA-b-BPP)的多嵌段AEMS,由于其良好的微相分离结构,适合用于高性能的AEMFC和AEMWE系统。
文章要点
1)所开发的AEMS具有优异的OH-导电性(80°C时为162.2 mS cm-1)、低膨胀率、良好的碱性稳定性和优异的机械耐久性(在2 M NaOH中80°C处理3750h后,拉伸强度>31 Mpa,断裂伸长率>147%)。
2)基于PBPA-b-bPP的正极电磁电池在70 °C、0.6 A cm-2下的峰值功率密度为2.41 W cm-2,原位寿命为330 h。该器件具有良好的性能(在2 V、80 °C时为6.25 A cm-2)和出色的3250h原位寿命,且电压衰减率较低(<28 μV h-1)。
因此,新开发的PBPA-b-BPP AEMS在能量转换装置中具有广阔的应用前景。
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Yichang Ma, et al, Durable Multiblock Poly(biphenyl alkylene) Anion Exchange Membranes with Microphase Separation for Hydrogen Energy Conversion, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311509
DOI: 10.1002/anie.202311509
https://doi.org/10.1002/anie.202311509