阴离子导电聚合物（ACP）是碱性电化学能源技术的重要材料，例如阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）和水电解槽（AEMWE）。同时，其可以使用不含铂族贵金属的电催化剂，用于质子交换膜体系。然而，目前还没有开发出具有高性能和稳定性的可靠的ACP，这是制约发展碱性储能技术的一大挑战。

有鉴于此，韩国化学技术研究所Jang Yong Lee，韩国基础科学研究所Yong-Hun Cho，Yung-Eun Sung报道了一种基于季铵化聚咔唑的阴离子交换膜（AEM）/离聚物（AEI）材料QPC-TMA，具有出色的氢氧化物导电性和尺寸稳定性。

文章要点

1）由咔唑主链调节的刚性无醚结构和主链曲率改善了材料的化学性能和力学性能。由于刚性疏水主链和柔性亲水侧链之间的链排列不同，形成了良好的互联水通道，使其具有优异的电化学性能和适度的尺寸变化。此外，QPC-TMA的新型主链结构抑制了苯基的旋转，从而防止了苯基在电极表面的不利的平面取向进行电化学反应。

2）结果显示，使用QPC-TMA的AEMFC显示出与其他性能最佳的基于聚芳烃的AEMFC相当的性能（1.61 W cm^-2），并且在0.6 A cm^-2的条件下具有超过50 h的出色稳定性。此外，使用QPC-TMA的AEMWE达到了最先进的性能（在1.9 V时为3.5 A cm^-2），首次实现了优于商用PEMWE的AEMWE。

Min Suc Cha, et al, Poly(carbazole)-based anion-conducting materials with high performance and durability for energy conversion devices, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/D0EE01842B

https://doi.org/10.1039/D0EE01842B