2025年12月6日，本团队在《Electrochimica Acta》（影响因子=5.6）上在线发表了题为“Quaternary ammonium-functionalized poly(aryl isatin) anion exchange membranes for water electrolysis”的研究成果。上述成果由西南科技大学材料与化学学院、生物质材料教育部工程研究中心、中国科学技术大学化学与材料科学学院等单位合作完成。

高性能阴离子交换膜作为电解水系统的关键材料，其开发对于提升电解水效率与稳定性，从而驱动绿氢规模化生产具有重要意义。本研究采用超酸催化聚合、接枝改性策略，获得了无醚聚芳基靛红基阴离子交换膜（QAPIT）材料，并将其应用到阴离子交换膜电解水。原子力显微镜和透射电镜表征揭示了最优QAPIT-3膜获得了亲/疏水微相分离结构，促进了其离子传导能力的提升。与商业FAA-3-PK-75膜相比，QAPIT-3膜展现出更高的氢氧根传导率（80 °C：107.58 mS cm^-1）和离子交换容量（2.27 mmol g^-1）。将QAPIT-3膜集成到膜电极组件中，在2.15 V下电流密度达到1000 mA cm^-2。此外，在300 mA cm^-2的恒定电流密度下进行150 h长期稳定性测试，其平均电压衰减率仅为0.43 mV h^-1。该分子工程策略为基于无醚主链的阴离子交换膜调控微相分离结构提供了新思路，从而为提升阴离子交换膜电解水性能提供了一种创新解决方案。

本工作得到了国家自然科学基金、四川省科技计划、中央引导地方科技发展基金、中国科学技术大学-西南科技大学对口合作与发展联合基金等项目的支持。

Youmiao Hua, Lingxiang Guo, Xiantao Liu, Jinchao Li*, Liang Chen*, Qin Chen, Xiaolin Ge, Yaping Zhang*. Quaternary ammonium-functionalized poly(aryl isatin) anion exchange membranes for water electrolysis, Electrochimica Acta, 2025, 147963, https://doi.org/10.1016/j.electacta.2025.147963.