高性能和耐用的阴离子交换膜(AEM)对于通过碱性水电解(AWE)或AEM水电解(AEMWE)实现经济的绿色氢气生产至关重要。然而,现有的AEM需要复杂的制造协议,并且表现出不令人满意的电化学性能和长期耐用性。
近日,西江大学Hyun-Seok Cho,韩国科学技术院Albert S. Lee,高丽大学Jung-Hyun Lee 报道了一种通过一锅原位界面Menshutkin反应制造的AEM,该反应在增强多孔支撑内组装了一种高度交联的聚合物,该聚合物含有高密度季铵和纳米空隙。
文章要点
1)这种结构赋予膜高阴离子传导能力、吸水能力(但膨胀性低)以及机械和热化学稳定性。因此,组装膜在5 wt%KOH和80 °C下实现了出色的AWE(1.8V时为0.97 A cm−2)和AEMWE(1.8V时为5.23 A cm−2)性能,大大超过了商用和之前开发的膜,并且具有出色的长期耐用性。
2)研究方法为制造用于各种能源和环境应用的AEM提供了一种有效的方法。
参考文献
Hansoo Kim, et al, Interfacially Assembled Anion Exchange Membranes for Water Electrolysis, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c10212
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c10212