通过合理分子设计和精细加工制备具有高离子电导率,良好的机械性能和足够的碱稳定性的阴离子交换膜(AEMs)迄今为止仍然是一项重大挑战。本工作以聚酮(PK)树脂为原料,利用Paal-Knorr反应和季铵化反应合制备了季铵化功能聚酮(QAFPK)电解质溶液,然后通过静电纺丝和热压的加工手段技术得到QAFPK-E。与浇筑法制备的QAFPK-C相比,QAFPK-E具有更高的氢氧根离子电导率和优异的机械性能。QAFPK-1-6-E在80℃下的氢氧化物电导率达到181 mS/cm,拉伸强度达到54 MPa。微相结构表征表明,静电纺丝过程可以诱导形成优良的离子导电结构。基于静电纺丝聚酮树脂改性得到的AEM在碱性条件下的电化学装置中显示出应用潜力,如碱性阴离子交换膜燃料电池(AAEMFC)等。
Yi-Cun Zhou, Rui-Ying Bao, Zheng-Ying Liu, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, Electrospun modified-polyketone based anion exchange membrane with high ionic conductivity and robust mechanical property, ACS Applied Energy Materials, DOI: 10.1021/acsaem.1c00727, 录用时间:2021.4.22。