通過超分子相互作用接枝側鏈實現的偽納米相分離證明了構建具有快速離子傳輸、優異化學穩定性和簡化膜制造的高性能商業可行膜的一種有效替代方案。盡管如此,偽納米相分離的概念仍然是其核心,并且控制偽納米相隔離的決定因素仍不明確。湖南大學He Qing、Deng Sangshan發現超分子側鏈拓撲結構對工程偽納米相分離至關重要。
本文要點:
1) 作者采用實驗和理論方法研究了三種超分子側鏈拓撲結構(即直鏈、支鏈和環狀),并提出了超分子側鏈結構改變膜微觀結構和離子傳導行為的潛在機制。因此,環狀側鏈介導的膜實現了最高的質子傳導性,面積電阻低至0.10Ω cm2。
2) 所得膜使酸性水性氧化還原液流電池即使在220 mA cm?2的高電流密度下也能獲得高達80.7%的能效。該研究通過液流電池的偽納米相分離工程,加深了對超分子側鏈拓撲結構的理解,其可用于設計和制備高性能膜。
Ping Xiong et.al Supramolecular Sidechain Topology Mediated Pseudo-Nanophase Separation Engineering for High-Performance Redox Flow Battery Membranes Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302809
https://doi.org/10.1002/aenm.202302809