由于阴离子交换膜电解槽(AEMWEs)符合可持续发展要求,而且环境友好,使用价格便宜的可再生能源,因此受到广泛的关注。碱性的聚合物电解质在AEWME中非常重要,决定了器件的性能和寿命。
有鉴于此,韩国汉阳大学Young Moo Lee、东南大学汪勇教授等由于含有杂原子的聚合物通常在碱性条件的稳定性较差,因此综述报道不含醚并且稳定性更高的碱性聚合物电解质。
本文要点
总结了不含醚电解液的制备的优点、缺点、挑战。对聚合物的各种合成方法,改性策略,阳离子稳定性等进行评估,因此有助于为将来的碱性电解质结构设计提供指导。揭示了AEMWE工作AEM和离子聚合物的原位性能衰减机理。
提出了未来聚合物电解质设计的一些设计理念,包括聚合物骨架设计、阳离子设计、聚合物结构修饰(侧链、交联、嵌段结构、枝状结构)、研究聚合物降解的过程、透氢(hydrogen crossover)。
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这篇综述从AEMWE的碱性电解质设计进行总结,有助于加快AEMWE器件的大规模商业化。
参考文献
Chuan Hu, Yong Wang, Young Moo Lee, Ether-Free Alkaline Polyelectrolytes for Water Electrolyzers: Recent Advances and Perspectives, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202418324
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202418324