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Fluorinated poly(fluorenyl ether)s with linear multi-cationic side chains for vanadium redox flow batteries

Science China Materials 2021年第2期64卷 349-361页

作者： Yu Chen Yanyan Li Bingshu Wang Meijin Lin Zailai Xie Dongyang Chen College of Materials Science and engineering Fuzhou UniversityFuzhou350116China College of Chemistry Fuzhou UniversityFuzhou350116China

The cationic group distribution along the polymeric backbones of anion exchange membranes(AEMs)has significant influence on their microscopic morphology and anion *** develop high-performance AEMs for vanadium redox flow batteries(VRFBs),a series of poly(fluorenyl ether)samples bearing di-and tri-quaternary ammonium side chains with similar ion exchange capacities(IECs)were synthesized by grafting cationic alkyl chains with tertiary amine-containing poly(fluorenyl ether)*** experimental results indicate that the introduction of the multi-cationic side chains facilitates the formation of micro-phase-separated morphologies and enhances anion ***,the number of spacer atoms between the quaternary ammonium groups on the side chains affects the water uptake of the membranes,thus complicating the relationship between the density of cationic group distribution and anion *** poly(fluorenyl ether)s with dicationic side chains and six spacing atoms(DQA-PFE-C6)showed the highest anion conductivity.A VRFB assembled with DQA-PFE-C6 exhibited a maximum power density of 239.80 mW cm^−2 at 250 mA cm^−2,which is significantly higher than a VRFB assembled with Nafion ***,side chain engineering is an effective chemical approach to enhance the properties of AEMs for VRFB applications.

关键词： anion exchange membranes side chain engineering phase separation Coulombic repulsion vanadium redox flow batteries

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