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堿性聚合物電解質（APE）是陰離子交換膜燃料電池（AEMFC）和水電解槽（AEMWE）等堿性能量轉換裝置的常用材料。

有鑒于此，漢陽大學Young Moo Lee等報道一系列不同支化結構（三聯烯：高剛性三維結構；三苯基苯：平面二維結構）的支狀聚（芳基-共-芳基哌啶鎓）得到高性能的堿性聚合物電解質，這種聚合物電解質在堿性電能轉化器件中表現優異的性能。

本文要點：

（1）

研究發現，由于支鏈網絡結構，而且能夠增加自由體積，堿性聚合物電解質的三聯烯支鏈具有優異的氫氧化物導電性（193.5 mS cm^-1@80℃），而且表現堿性穩定性、較高的機械強度和大尺寸穩定性。基于三聯烯支鏈APE的AEMFC在相對濕度為75/100 %和30/30 %（陽極/陰極）的峰值功率密度分別達到2.503和1.705 W cm^-2。此外，燃料電池可以在0.6 A cm^-2的電流密度下穩定運行500小時，電壓衰減率僅為46mV h^-1。

（2）

當使用貴金屬和非貴金屬催化劑，構筑的AEMWE電流密度分別能夠達到16 A cm^-2和14.17 A cm^-2（@2 V，80℃，1M NaOH）。此外，AEMWE可以在1.5 A cm^-2下在60 ℃下穩定運行2000 h。優異的實驗結果表明，修飾三蝶烯支鏈的APE是具有前景的AEMFC和AEMWE材料。

參考文獻

Chuan Hu, Na Yoon Kang, Hyun Woo Kang, Ju Yeon Lee, Xiaohua Zhang, Young Jun Lee, Seung Won Jung, Jong Hyeong Park, Myeong-Geun Kim, Sung Jong Yoo, So Young Lee, Chi Hoon Park, Young Moo Lee, Triptycene Branched Poly(aryl‐co‐aryl piperidinium) Electrolytes for Alkaline Anion Exchange Membrane Fuel Cells and Water Electrolyzers, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202316697

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202316697