DOI number:10.1360/TB-2023-0380

Journal:Chinese Science Bulletin

Abstract:清洁能源的储存和转化是人类应对能源危机的重要手段, 其中电化学能源转化(如燃料电池)及储存(如液流电池(redox flow batteries, RFBs)、锂基动力电池等)技术受到广泛关注. 然而, 其商业化应用面临稳定性差、功率低及成本高等挑战. 自具微孔聚合物(polymers of intrinsic microporosity, PIMs)中高度扭曲的刚性链结构赋予其超高比表面积(Brunauer-Emmett-Teller specific surface area, SABET)及埃米级微孔, 可被应用于离子交换膜(ion-exchangemembranes, IEMs)、电活性物质及界面功能层等关键部件, 以提高电化学能源装置的性能, 是一种极具应用前景的多孔材料. 本文根据反应原理分类现有的PIMs材料, 总结了经典PIMs的合成、官能团化及其微孔结构、性质的调控策略, 对PIMs分子结构、孔结构及膜结构的表征方法, 以及先进的原位表征和理论模拟手段, 以推动对PIMs微孔中传质机理的认识, 重点综述了PIMs在电化学能源转化和储存技术中的应用进展, 并提出了未来的发展方向, 以指导PIMs在能源领域的广泛应用.

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Date of Publication:2023-07-06