碱性阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）因氧还原动力学快、可使用Ni等非贵金属催化剂、成本低等优点迅速发展成燃料电池的重点研究领域。作为AEMFC的核心组件，碱性阴离子交换膜（AEM）的性能直接影响着燃料电池的输出性能和使用寿命。而在实际应用中依然面临阴离子传输效率与尺寸稳定性难以兼顾、耐碱稳定性较差等两大主要挑战。因此，开发兼具高阴离子传导率和优异的耐碱稳定性的阴离子交换膜具有重大意义。
通过侧链亲水的阳离子基团，主链疏水链段所形成的微相分离结构构建离子传输通道，提高OH-的有效离子淌度，在相对低的阳离子基团接枝度(GD)的情况下，获得高的离子交换容量(IEC)，从而在较低的溶胀度下实现电导率的提升，同时，咪唑阳离子基团为中强碱，且为五元杂化的共轭结构，具有相对优异的热稳定性和耐碱稳定性。因此王哲课题组通过缩聚反应制备了基于酚酞的含有四个甲基的聚芳醚酮共聚物，通过溴甲基化反应后侧链接枝1-乙烯基咪唑，通过双键热引发制备具有微相分离结构的交联型阴离子交换膜。构建微相分离结构为OH-提供了有效的传输通道，提高了传导率而交联结构抑制膜的溶胀提高其机械性能及化学稳定性。其离子传导率在80℃可达0.0836 S/cm, 机械性能为69.6 MPa, 在1M NaOH溶液中浸泡400小时，其电导率仍可达0.0381S/cm. 很好的调控了阴离子交换膜的电导率，尺寸稳定性以及化学稳定性三者之间的平衡。此工作发表在Journal of Membrane Science 566 (2018) 205–212。该论文第一作者为2018级博士研究生杜鑫明同学。
简介
王哲课题组10多年来，一直从事芳香族聚合物电解质材料的设计与开发，在Journal of Membrane Science, Journal of Power Sources，Electrochimica Acta，Renewable Energy, International Journal of Hydrogen Energy等国际学术期刊发表了一系列研究论文。
