全钒液流电池（VFB）已展现出大规模储能技术的巨大潜力。然而，缺乏高离子选择性和稳定的离子交换膜（IEM）是开发高性能VFB的主要困境。在此，我们提出了通过侧链工程修饰制备高性能氟聚（芳基哌啶）IEM 的新见解。受益于含氟结构和功能侧链之间的协同效应，在膜内形成独特的微相分离结构，并且与Nafion115（0.57 Ω cm）相比，所制备的IEM表现出更低的面电阻（0.16–0.41 Ω cm）。 。固有碱性阳离子基团产生的排斥效应抑制了钒离子的交叉渗透，从而导致所得 IEM 具有超低 VO 渗透率（~8.63 × 10 cm min，比 Nafion115 低 96 倍）。此外，独特的氟化结构有效抑制膜膨胀，同时具有优异的机械和化学稳定性。因此，组装的AMPFMP电池实现了优异的效率（在200 mA cm的高电流密度下，库伦效率= 99.23％，能量效率= 82.15％）和出色的循环性能（在120 mA cm的电流密度下，1000次循环期间效率没有明显衰减），优于 Nafion 115。这些结果表明，氟化 IEM 的侧链工程设计为开发高效耐用的 VFB 隔膜提供了有价值的策略。



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