碱性聚合物电解质（APE）是阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）和水电解槽（AEMWE）等碱性能量转换装置的常用材料。

有鉴于此，汉阳大学Young Moo Lee等报道一系列不同支化结构（三联烯：高刚性三维结构；三苯基苯：平面二维结构）的支状聚（芳基-共-芳基哌啶鎓）得到高性能的碱性聚合物电解质，这种聚合物电解质在碱性电能转化器件中表现优异的性能。

本文要点：

（1）

研究发现，由于支链网络结构，而且能够增加自由体积，碱性聚合物电解质的三联烯支链具有优异的氢氧化物导电性（193.5 mS cm^-1@80℃），而且表现碱性稳定性、较高的机械强度和大尺寸稳定性。基于三联烯支链APE的AEMFC在相对湿度为75/100 %和30/30 %（阳极/阴极）的峰值功率密度分别达到2.503和1.705 W cm^-2。此外，燃料电池可以在0.6 A cm^-2的电流密度下稳定运行500小时，电压衰减率仅为46mV h^-1。

（2）

当使用贵金属和非贵金属催化剂，构筑的AEMWE电流密度分别能够达到16 A cm^-2和14.17 A cm^-2（@2 V，80℃，1M NaOH）。此外，AEMWE可以在1.5 A cm^-2下在60 ℃下稳定运行2000 h。优异的实验结果表明，修饰三蝶烯支链的APE是具有前景的AEMFC和AEMWE材料。

参考文献

Chuan Hu, Na Yoon Kang, Hyun Woo Kang, Ju Yeon Lee, Xiaohua Zhang, Young Jun Lee, Seung Won Jung, Jong Hyeong Park, Myeong-Geun Kim, Sung Jong Yoo, So Young Lee, Chi Hoon Park, Young Moo Lee, Triptycene Branched Poly(aryl‐co‐aryl piperidinium) Electrolytes for Alkaline Anion Exchange Membrane Fuel Cells and Water Electrolyzers, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202316697

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202316697