在钒氧化还原液流电池（VRFBs）中，全氟磺酸（PFSA）离子聚合物膜在将离子传输通过亲水性通道过程中起到至关重要的作用。但是，PFSA中的水化状态中较大的孔径随机相连通道将降低质子/钒离子选择性，导致难以对VRFB电池的性能做进一步改善。有鉴于此，韩国化学技术研究所 (KRICT) Soonyong So、Siyoung Q. Choi等报道了发展一种超薄PFSA薄膜，其中通过在空气/水的界面上排列分子，形成具有排列均匀的孔径降低的离子通道，规则排列的离子通道显著抑制了钒离子的穿过，比传统PFSA膜的离子选择性提高了500倍。

本文要点：

（1）

超薄（低于100 nm）PFSA薄膜通过分子级别进行控制，在基于多孔基底上的电池中实现了800次循环稳定，比Nafion 211膜的性能（73 %）在200 mA/cm²更高。

（2）

这种具有较高离子选择性的规则超薄PFSA膜展示了一种价格低廉，但是性能优异的电池方案。这种离子交换膜可能在燃料电池、水分解等更多领域中得以应用。

参考文献

Jongmin Q. Kim, Soonyong So,* Hee-Tak Kim, and Siyoung Q. Choi,* Highly Ordered Ultrathin Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer Membranes for Vanadium Redox Flow Battery, ACS Energy Lett. 2021, 6, 184−192

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02089

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02089