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具有有序通道的膜是控制液流電池中離子篩分和質子電導率的關鍵。然而，精細控制聚合物膜的納米通道仍然是一個巨大的挑戰。

華東理工大學徐至、南京工業大學黃康等人將兩種具有可變孔結構和通道特性的酸穩定Zr金屬有機骨架（MOF-801和MOF-808）作為填料引入非氟化磺化聚（醚醚酮）（SPEEK）。

與具有較小三角形窗口（≈3.5 ?）的MOF-801結合的膜成功地將分子篩分特性轉化為液流電池膜，從而在40-120 mA cm^-2下相對于原始SPEEK膜 (97.1–98.5%)提高了庫侖效率（98.5-99.2%）。相比之下，MOF-808中更多的親質內部互連通道產生了更快的質子高速公路，與原始 SPEEK膜（91.7-78.9%）相比，40-120 mA cm^-2下的電壓效率（93.7-84.1%）顯著增加。

圖1 形貌及結構表征

通過調節離子篩分和質子電導率，MOF-801/MOF-808二元復合膜在釩氧化還原液流電池系統中表現出同步改善的性能。Zr-MOFs 基膜中揭示的結構-性能關系為設計用于液流電池的具有有序通道的新型質子交換膜提供了一般指導。

圖2 電化學性能

Zr-MOF-Enabled Controllable Ion Sieving and Proton Conductivity in Flow Battery Membrane. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202104629

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徐至/黃康AFM：Zr-MOF促進液流電池膜的可控離子篩分和質子電導率

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