聚芳基哌啶因其高化學穩定性和氫氧化物導電性而成為堿性膜燃料電池和水電解槽的陰離子交換膜(AEM)。近日,隆德大學Patric Jannasch合成并探索了無醚和無氟的氫氧化物導電聚(季銨苯基哌啶鎓)膜,這些膜具有非常相似的離子交換容量(IEC),但季銨苯基單元中的間位和對位連接比例不同。
本文要點:
1) AEM的離子團簇、吸水率和氫氧化物電導率隨著骨架柔性的增加而逐漸增加。在80°C下,具有對位、對位和間位、間位季銨苯基單元的AEM電導率分別為96和178 mS cm?1,吸水率分別為37%和209%。
2) 堿性穩定性評估表明,堿性穩定性隨著骨架柔韌性的增加而增加。在非常惡劣的條件下,陽離子損失隨著鏈剛度的增加而增加??傊?,有效地調整季銨苯基單體結構可以操縱高度堿穩定性AEM的鏈柔性,從而在不改變膜離子含量的情況下在寬范圍內控制吸水率和離子電導率。
Pegah Mansouri Bakvand et.al Tuning the Performance of Poly(quaterphenyl piperidinium) Anion-Exchange Membranes by Monomer Configuration Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202402869
https://doi.org/10.1002/aenm.202402869