高性能和耐用的陰離子交換膜(AEM)對于通過堿性水電解(AWE)或AEM水電解(AEMWE)實現經濟的綠色氫氣生產至關重要。然而,現有的AEM需要復雜的制造協議,并且表現出不令人滿意的電化學性能和長期耐用性。
近日,西江大學Hyun-Seok Cho,韓國科學技術院Albert S. Lee,高麗大學Jung-Hyun Lee 報道了一種通過一鍋原位界面Menshutkin反應制造的AEM,該反應在增強多孔支撐內組裝了一種高度交聯的聚合物,該聚合物含有高密度季銨和納米空隙。
文章要點
1)這種結構賦予膜高陰離子傳導能力、吸水能力(但膨脹性低)以及機械和熱化學穩定性。因此,組裝膜在5 wt%KOH和80 °C下實現了出色的AWE(1.8V時為0.97 A cm?2)和AEMWE(1.8V時為5.23 A cm?2)性能,大大超過了商用和之前開發的膜,并且具有出色的長期耐用性。
2)研究方法為制造用于各種能源和環境應用的AEM提供了一種有效的方法。
參考文獻
Hansoo Kim, et al, Interfacially Assembled Anion Exchange Membranes for Water Electrolysis, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c10212
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c10212