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碱性阴离子交换膜(AAEMs)作为碱性阴离子交换膜燃料电池、碱性阴离子交换膜电解池中的核心组成之一,其作用为隔绝电子、阻隔阴阳极反应物以及传导OH-。AAEMs未来的商品化将大大推动碱性阴离子交换膜燃料电池及电解池的发展,进而有望替代化石燃料,达到减少CO2与空气污染物在空气中的排放的目的。然而现阶段其发展仍然面临着巨大的挑战:其化学稳定性不足且离子电导率较低。因此开发拥有在热碱中具有高化学稳定性、优异的电导率且拥有良好的机械性能的碱性阴离子交换膜成为了目前研究的重点和热点。本论文围绕季铵盐型碱性阴离子交换膜的化学稳定性,膜的尺寸、机械稳定性以及其离子电导率展开,从分子结构与设计角度出发,研究分子结构与其性能之间的构效关系。主要研究结果如下:首先利用半互穿网络膜的构建解决了聚(对乙烯基苄铵)无法成膜的问题。由膜的化学稳定性出发,此工作选取了C-H主链作为膜的高分子主链,三甲基苄基铵根作为膜的官能团,而将二者组合的聚(对乙烯基苄铵)却无法成膜,所以此部分工作通过引入PBI构成半互穿网络的结构解决了上述问题。PBI极佳的机械性能能够使半互穿网络膜拥有较高的IEC(单位质量含有官能团的摩尔数),进而得到优异电导率的碱性阴离子交换膜,解决了传统半互穿网络碱性阴离子交换膜电导率较低的问题。由于PVBA与PBI的摩尔比及膜中交联剂的含量会影响膜的物理化学性能、离子电导率、机械性能及化学稳定性,所以二者对膜的具体影响在此部分被讨论。最终PVBA-4PBI,10%C10H10的膜拥有较为优异的综合性能(拉伸强度15.5MPa,断裂伸长率60%,电导率室温26mS cm-1),显示了良好的未来应用前景其次设计了一链多官能团的碱性阴离子交换膜来解决C-H代表主链SEBS型碱性阴离子交换膜普遍电导率低下的问题。此部分从膜的各部分结构(官能团数目、两官能团之间碳链长度、尾端碳链长度)的构效关系入手,同时研究可控厚度的SEBS膜的制备方法。最终SEBS-N2C6-C6拥有较为优异的物理化学性能及电导率,有望在以后批量生产,应用于上述两大电化学器件中。