界面聚合交联法制备超薄离子选择性膜：破解渗透性与选择性难以兼得的难题

为解决传统聚合物膜中离子传输存在的渗透性-选择性权衡难题，研究人员通过界面聚合物交联策略，成功制备出兼具高机械强度、优异渗透性和选择性的3微米超薄膜。该膜具有准有序网状交联结构，其埃级通道和离子选择性位点可实现相似尺寸/电荷离子的精准分离，显著提升水系液流电池的工作电流密度和功率密度。

　　

在传统聚合物膜中，离子或分子传输往往面临渗透性(permeability)与选择性(selectivity)此消彼长的困境。这项研究创新性地采用界面聚合物交联(interfacial polymer cross-linking)技术，通过在两种不互溶液体界面进行交联反应，结合非溶剂置换法，成功制备出仅3微米厚却异常坚固的超薄膜。

这种膜的秘密在于其纳米级分离层中的准有序网状交联结构(quasi-ordered reticular cross-linking structure)——这些结构不仅赋予膜机械强度，更形成了埃级(^?ngstrom-scale)通道和离子选择性位点，能精确区分尺寸和电荷相近的离子。研究团队证实，该膜可显著提升多种水系液流电池(aqueous flow batteries)的工作电流密度(current density)和功率密度(power density)，为解决聚合物膜领域这一长期存在的挑战提供了全新方案。