基于冠醚聚胺聚合物的高性能阴离子交换膜：构建长程有序离子通道提升燃料电池性能

《Polymer》：Crown Ether-based Polyamine-Type Polymers for High-Performance Anion Exchange Membrane

本文报道了一种新型冠醚基聚胺聚合物接枝聚乙烯醇制备高性能阴离子交换膜（AEM）的研究。通过冠醚单元络合Ba2+与聚胺单元多氢键协同作用，构建了长程有序OH-传输通道，使PVA-HT35膜在80oC时电导率达158.43 mS cm-1，并兼具优异机械性能（18.04 MPa, 339.24%）和碱性稳定性（240小时后电导保持率94.47%）。该研究为开发综合性能优异的AEMFCs提供了新策略。

　　

¹H NMR谱图表征显示，所有合成产物均获得明确结构信息。图1(b)中四氨基二苯并-18-冠-6-醚的苯环质子特征峰（6.89-7.51 ppm）与冠醚亚甲基峰（3.65-4.52 ppm）清晰可见，而图1(c)所示的冠醚基聚胺聚合物HT谱图中，5.96 ppm处出现酰胺键特征峰，6.50-7.80 ppm范围内聚胺单元质子信号进一步证实成功合成目标聚合物。

结论

本实验首次合成新型冠醚基聚胺聚合物，并通过接枝改性获得高性能AEM。冠醚单元与金属阳离子络合，结合聚胺单元四胺基团，通过静电与多重氢键相互作用构建了长程连通导电通道。TEM验证表明PVA-HT35膜呈现显著微相分离形貌。

CRediT作者贡献声明

王璐璐： 调研。张帆： 软件。张阳： 方法论。王少吉： 资源。王吉林： 概念化。张诗文： 项目管理。肖双龙： 方法论。熊灵芝： 数据管理

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响研究结果的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

感谢辽宁省应用基础研究计划项目（2023JH2/101300217）、国家自然科学基金（编号22408144）、辽宁省教育厅高校基础研究项目（JYTQN2023347和JYTQN2023350）及辽宁石油化工大学人才科研基金（2023XJJL-010和2023XJJL-011）对本工作的资助。