基于有机电解液的氧化还原液流电池（RFBs）是一种安全经济的大规模电能存储技术。膜分离器是RFBs中的关键部件，允许电荷载流子离子的快速传导，但最大限度地减少氧化还原活性物质的交叉。

近日，伦敦帝国理工学院Qilei Song，爱丁堡大学Neil B. McKeown报道了通过合理设计聚合物链拓扑和孔结构，以及它们与良性近中性pH电解质中的氧化还原活性物质的协同整合，优化氨肟-固有微孔聚合物（AO-PIMs）中的离子传输选择性，用于长循环寿命、无交叉的氧化还原液流电池。

文章要点

1）螺环和桥双环结构单元被用于提供由2D或3D大分子链组成的AO-PIMs，以便精细地调节由这些聚合物链在固态下的低效堆积导致的微孔的几何形状、结构和尺寸。研究人员系统地研究了这些AO-PIM的离子和分子传输功能，建立了聚合物链结构、孔结构和离子传输之间的基本关系。

2）研究发现，尺寸筛选效应对物理尺寸相对较大的分子特别有效，而Donnan排除效应基于PIM主链中被激活的AO基团与活性材料之间相同的负电荷性质，进一步增强了分子的选择性。

3）AOPIMs被溶液处理成机械坚固的自立膜，在1 M KOH中表现出高达30.7 mS cm^-1的离子电导率，并对负氧化还原活性分子具有高选择性。进一步，AO-PIM在良性的近中性pH电解液中为水性有机RFB提供了长循环寿命。我们的膜设计策略可能会启发开发新一代尺寸选择性离子交换膜，用于广泛的能源和环境应用的电化学过程。

参考文献

Chunchun Ye, et al, Long-Life Aqueous Organic Redox Flow Batteries enabled by Amidoxime-Functionalized Ion-Selective Polymer Membranes, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207580

https://doi.org/10.1002/anie.202207580