ChemSusChem:聚乙烯吡咯烷酮基聚合物电解质膜在电化学能量转换和存储器件中的研究进展

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北京航空航天大学卢善富教授团队在ChemSusChem期刊上发表了题为“Advancements of Polyvinylpyrrolidone-Based Polymer Electrolyte Membranes for Electrochemical Energy Conversion and Storage Devices”的综述论文。该文从聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的分子结构特征出发,阐述了PVP基聚合物电解质膜的构建原理与离子传递机制,并详细总结了其在质子交换膜燃料电池、全钒氧化还原液流电池和碱水电解器件中的研究进展,并对PVP基聚合物电解质膜面临的问题和未来发展方向做了评述和展望。

传统燃料引发的能源危机和日益严重的环境问题,使得当今社会对清洁高效的能量转换和存储技术的需求更加突出。聚合物电解质膜作为电化学能量存储与转化装置(如质子交换膜燃料电池、钒氧化还原液流电池和碱性水电解器等)的核心部件,直接影响器件的性能、稳定性和成本。因此,聚合物电解质膜的研究与开发成为电化学能量转换和存储技术发展最具挑战的研究课题之一。


卢善富教授团队近年来在PVP基聚合物电解质膜的设计、离子传输机制与电化学器件应用方面开展了大量的研究工作。鉴于此,该综述从PVP聚合物的分子结构特征出发,结合不同电化学能源转化与存储器件的工作原理和对其聚合物电解质膜的特性需求,重点综述了质子交换膜燃料电池、全钒液流电池以及碱性水电解等电化学器件中PVP基聚合物电解质膜的设计制备、性能及离子传输行为和机制方面取得的进展。最后对PVP基聚合物电解质膜面临的问题和相应的解决策略进行了探讨,以期对电化学能量存储与转化装置用高性能的PVP基聚电解质膜的设计与开发提供指导。

文信息

Advancements of Polyvinylpyrrolidone-Based Polymer Electrolyte Membranes for Electrochemical Energy Conversion and Storage Devices

Wen Li, Prof. Haining Wang, Prof. Jin Zhang, Prof. Yan Xiang, Prof. Shanfu Lu


ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202200071


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