自由体积和微孔调控的阴离子交换膜制备及应用研究进展

阴离子交换膜（AEM）在碱性燃料电池和全钒液流储能电池中具有良好的应用潜力，但目前其电导率和稳定性尚无法满足电池高功率和耐久性要求，且电导率和稳定性间存在突出矛盾。近年来的文献（包括本文作者课题组相关工作）表明，合理地在膜内引入自由体积和微孔结构可降低离子传导阻力，有利于降低电导率对离子交换容量的依赖，进而实现电导率与膜强度、稳定性的平衡。本文对上述文献进行了简要概述和分析，重点介绍AEM自由体积和微孔调控方面的主要研究进展，包括自由体积调控策略（在膜结构中引入扭曲弯曲链单元、刚性侧基、梯形结构，采用自具微孔聚合物制膜等），微孔构筑新方法（侧基水解法和环糊精模板法），以及自由体积和微孔结构对AEM离子传导率、稳定性、渗透性能、力学性能和电池性能的影响。