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離子溶劑化膜是電化學(xué)能源轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)器件的關(guān)鍵部分，因此受到越來(lái)越多的關(guān)注。但是如何得到具有低離子電阻和較高的離子選擇性仍然具有非常大的困難與挑戰(zhàn)。

有鑒于此，西湖大學(xué)孫立成院士等通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分子動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)行結(jié)合，對(duì)西瓜皮膜進(jìn)行深入研究，從而提出了一種構(gòu)筑高性能離子溶劑化膜的方法。

本文要點(diǎn)

（1）

通過(guò)使用纖維素纖維和果膠的協(xié)同作用構(gòu)筑的連續(xù)氫鍵和微孔結(jié)構(gòu)使得西瓜皮膜的皮下組織在室溫的1M KOH飽和溶液中具有282.3 mS cm^-1的離子導(dǎo)電率。

（2）

微孔通道內(nèi)部的羥基官能團(tuán)和負(fù)電官能團(tuán)增加西瓜皮膜的甲酸鹽滲透阻力，這對(duì)于CO₂電化學(xué)還原非常關(guān)鍵。限域在三維微孔聚合物內(nèi)的質(zhì)子供體和負(fù)電性基團(tuán)的這種設(shè)計(jì)理念為發(fā)展CO₂電化學(xué)還原的高性能離子化膜提供靈感。

參考文獻(xiàn)

Liu, Q., Tang, T., Tian, Z. et al. A high-performance watermelon skin ion-solvating membrane for electrochemical CO₂ reduction. Nat Commun 15, 6722 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51139-6

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51139-6