高稳定碱性离子膜分子设计研究进展

• 作者: 徐子昂 万磊 刘凯 王保国
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 碱性离子膜 耐碱稳定性 高分子骨架 阳离子基团 燃料电池 电解水
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 3891-3906
• 页数: 15页
• 分类号: O658.6+8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210020

摘要

以阴离子交换膜(碱性离子膜)为基础的能量转化与储能过程十分重要，包括碱性膜燃料电池、碱性膜电解水制氢等，该类电膜过程对未来能源结构会产生深远影响。现有阴离子交换膜存在耐碱性差、性能衰减显著的问题，严重制约高效能源储存及转化技术发展。为了获得高稳定的碱性离子膜，近年来，围绕耐碱高分子材料的分子设计开展大量工作。本综述从碱性膜材料的高分子骨架和阳离子基团两个角度出发，针对膜材料耐碱性，重点阐述聚烯烃和聚芳基的主链结构，以及非金属中心、金属中心，两类阳离子的分子结构设计策略，展望高稳定碱性膜的结构设计规律及主要挑战，为设计与合成高性能碱性离子膜，满足清洁能源转化与储能膜过程提供新思路。