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官能团阳离子的静电电位作为阴离子交换膜纳米受限环境中氢氧化物扩散途径的预测因子
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2024-01-05 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c02800 Tamar Zelovich 1 , Dario R Dekel 2, 3 , Mark E Tuckerman 1, 4, 5
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纳米限域阴离子交换膜 （AEM） 在新兴的电化学技术中发挥着至关重要的作用。控制主要氢氧化物扩散途径的能力是纳米受限 AEM 设计中的一个重要目标。这种控制可以缩短电极之间的氢氧化物传输路径，降低传输电阻，并提高器件性能。在这项工作中，我们提出了一种静电电位 （ESP） 方法，从分子角度探讨聚合物电解质阳离子间距对氢氧化物扩散途径的影响。通过探索阳离子 ESP 能量表面并通过纳米限制 AEM 的先前 ab initio 分子动力学模拟验证结果，我们发现我们可以通过调整阳离子间距来实现对首选氢氧化物扩散途径的控制。这项工作中提出的结果提供了一种独特而直接的方法来预测优先氢氧化物扩散途径，从而能够为电化学技术高效设计高导电性纳米限制 AEM 材料。
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