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徐至/黃康A(chǔ)FM：Zr-MOF促進(jìn)液流電池膜的可控離子篩分和質(zhì)子電導(dǎo)率

具有有序通道的膜是控制液流電池中離子篩分和質(zhì)子電導(dǎo)率的關(guān)鍵。然而，精細(xì)控制聚合物膜的納米通道仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

華東理工大學(xué)徐至、南京工業(yè)大學(xué)黃康等人將兩種具有可變孔結(jié)構(gòu)和通道特性的酸穩(wěn)定Zr金屬有機(jī)骨架（MOF-801和MOF-808）作為填料引入非氟化磺化聚（醚醚酮）（SPEEK）。

與具有較小三角形窗口（≈3.5 ?）的MOF-801結(jié)合的膜成功地將分子篩分特性轉(zhuǎn)化為液流電池膜，從而在40-120 mA cm^-2下相對(duì)于原始SPEEK膜 (97.1–98.5%)提高了庫(kù)侖效率（98.5-99.2%）。相比之下，MOF-808中更多的親質(zhì)內(nèi)部互連通道產(chǎn)生了更快的質(zhì)子高速公路，與原始 SPEEK膜（91.7-78.9%）相比，40-120 mA cm^-2下的電壓效率（93.7-84.1%）顯著增加。

圖1 形貌及結(jié)構(gòu)表征

通過(guò)調(diào)節(jié)離子篩分和質(zhì)子電導(dǎo)率，MOF-801/MOF-808二元復(fù)合膜在釩氧化還原液流電池系統(tǒng)中表現(xiàn)出同步改善的性能。Zr-MOFs 基膜中揭示的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系為設(shè)計(jì)用于液流電池的具有有序通道的新型質(zhì)子交換膜提供了一般指導(dǎo)。

圖2 電化學(xué)性能

Zr-MOF-Enabled Controllable Ion Sieving and Proton Conductivity in Flow Battery Membrane. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202104629

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/11/02/9378e9238b/

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