原位自交联聚联苯亚烷基阴离子交换膜：实现持久高效水电解的新策略

本文介绍了一种热引发原位自交联策略制备的聚联苯亚烷基阴离子交换膜（AEM），该膜通过构建自交联网络有效解决了阴离子交换膜水电解（AEMWE）中离子电导率与溶胀率之间的权衡问题。研究表明，最优膜在80°C下具有157.6 mS cm?1的高OH?电导率和24.0%的低溶胀率，且在1 M KOH中1440小时耐久性测试后仍保持92.8%电导率。AEMWE测试显示其可在1 A cm?2下稳定运行1200小时，衰减率仅60.8 μV h?1，展现了优异的实际应用潜力。

　　

亮点

本研究通过热引发原位自交联策略开发了一系列交联聚联苯亚烷基阴离子交换膜（AEMs）。自交联网络促进了离子传导通道的形成，同时抑制了膜的过度溶胀。最优膜在80°C下表现出157.6 mS cm^?1的高OH^?电导率和24.0%的低溶胀率，且在1 M KOH中80°C下1440小时的非原位耐久性测试后仍保留92.8%的电导率。该膜在AEMWE装置中组装后，在0.2 M KOH和80°C条件下于1.8 V电压下实现了3.9 A cm^?2的高电流密度，并在1 A cm^?2下稳定运行1200小时，电压衰减率低至60.8 μV h^?1。因此，原位自交联策略是制备高性能AEMs的有效方法，在AEMWE系统中具有广阔的应用前景。

结论

总之，我们开发了一系列交联PBPA-vbn-m AEMs，用于高性能水电解应用。原位自交联网络促进了明确的微相分离结构的形成，同时有效限制了过度溶胀。PBPA-vbn-25 AEM在80°C下表现出157.6 mS cm^?1的高OH^?电导率、101.9%的低吸水率（WU）和24.0%的溶胀率（SR），以及 robust 的机械性能（拉伸强度TS > 35 MPa，断裂伸长率EB > 45%）。该膜还显示出优异的化学稳定性，在苛刻的碱性条件下具有长寿命，使其成为AEMWE系统的有前途的候选材料。这项工作为通过合理的分子设计开发高性能AEMs提供了有价值的见解。