化学进展

作者：李婷婷, 李海宾, 刘炳辉, 赵成吉, 李昊龙

单位：1 吉林大学化学学院 超分子结构与材料国家重点实验室 长春 130012,2 吉林大学化学学院 特种工程塑料教育部重点实验室 长春 130012

关键词：质子交换膜,主链全碳型芳基聚合物,质子电导率,化学稳定性,结构-性能关系

基金：国家自然科学基金项目资助(92261110),国家自然科学基金项目资助(22075097)

质子交换膜广泛应用于燃料电池、液流电池、水电解制氢等能源储存和转换技术,是我国“双碳”目标下亟需的关键材料。全氟磺酸膜具有较高的质子电导率和机械性能,是当前应用最广泛的质子交换膜材料。然而,全氟磺酸膜存在着缺点,如低湿条件下电导率显著降低、玻璃化转变温度较低和合成工艺复杂等。在过去的几十年里,人们致力于发展各种替代材料,如聚醚醚酮、聚苯醚、聚砜和聚酰亚胺等。但是,这些聚合物的主链结构中通常含有杂原子,当长时间处于复杂的实际工况下,杂原子位置容易发生断键,从而降低了这类材料的化学稳定性。相比而言,主链全碳型芳基聚合物具有优异的化学稳定性、热稳定性和机械性能,是一类极具潜力的质子交换膜替代材料,近年来受到了广泛关注。本文总结了主链全碳型芳基聚合物的近期研究进展,重点介绍了这类聚合物材料的合成策略、结构-性能关系及其在质子交换膜领域的应用。

来源：2023年第11期

《化学进展》期刊编辑部

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