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陰離子交換膜（AEMs）中高效的OH傳導對于堿性環境中可持續電化學技術的進步和工業化至關重要，包括水電解、燃料電池和二氧化碳電還原。

有鑒于此，清華大學王保國教授、Ziang Xu等設計了一類新型的剛性且不含雜原子的微孔（HFMs）結構的AEMs，通過分子級的工程設計，實現了超穩定促進離子的快速傳輸。

本文要點：

（1）

通過調控單體分子，實現了聚合物骨架的扭轉角和能壘的控制，精確的調控孔隙率和亞納米離子通道。這些親水性微孔顯著提高了OH^-/H₂O的流動性，與商業AEM相比，自擴散系數提高了>150 %，在80 ℃的OH^-電導率提高到215 mS cm^-1。

（2）

與現有技術相比，HFM堅固的C-C鍵導致強堿性穩定性提高四個數量級，運行壽命超過4000 h。將HFM AEM集成到電解水器件中不僅能夠使用不含鉑族金屬的催化劑，而且表現優異的能效和更久的耐用性，突出了在新興電化學技術廣泛應用的巨大潛力。

參考文獻

Maobin Pang, Ziang Xu, Dongcheng Lin, Yihan Zhen, Jiekang Tian, Jing Liu, Qin Xu, Baoguo Wang, Facilitating Rapid OH^-/H₂O Transport in Anion Exchange Membranes via Ultra-Stable Heteroatom-free Micropores, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202418435

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202418435