研究人员提出一种用于制备高强度超薄膜的新方法，旨在提升脱碳相关电化学技术在严苛工况下的耐用性与运行稳定性。昆士兰大学化学工程师通过更精细的构建工艺制备离子传输膜，并将研究结果发表在《Nature Synthesis》。

昆士兰大学化学工程学院的王竹元博士与张希旺教授指出，燃料电池、电池和电解槽等设备中用于传输离子的膜，往往因机械强度不足而难以长期承受复杂运行条件。王竹元表示，传统路径中提升膜强度通常会以牺牲电化学性能为代价，从而影响设备整体表现；但团队的研究显示，这种取舍并非不可避免。

据介绍，研究团队采用“纳米限域聚合策略”，在微小的纳米级通道内对化学键合反应进行控制。张希旺表示，在受限空间中，聚合物难以无序生长，而是被迫以更紧密、有序的方式排列，从而使膜结构更致密、更强韧，同时仍能让目标离子快速高效通过。

研究结果显示，新型膜的拉伸强度约为传统产品的两倍，并保持良好柔韧性，可弯曲10万次仍维持机械完整性。研究人员同时称，该制造方法也可用于其他薄膜技术。

在电化学性能方面，王竹元表示，新膜的导电性与选择性均优于商业膜及文献报道的膜，离子交换容量提高近20%。他补充称，团队下一步将推进纳米通道聚合策略在可规模化生产中的应用研究，并希望通过制造方式的调整，提升多类脱碳电化学设备的效率、功率输出与运行稳定性。