在可持續能源需求的推動下，電化學轉換裝置迫切需要高導電性的氫氧化物交換膜。短于2.5埃的氫鍵有望加速離子遷移。然而，由于O原子的吸電子能力，短氫鍵(SHBs)很難自然形成，這阻礙了它在水介導的離子傳輸中的應用。近日，天津大學Meiling Wu，Kai-Ge Zhou，Zhongyi Jiang發展了一種層間限制策略，在由碘氧化鉍(BiOI)納米片組裝的二維(2D)納米毛細管中構建SHB網絡，并提高HEMs的離子電導率。
文章要點
1）由于BiOI基HEM中受限的納米通道和可調的親水基團，SHBs的數量增加了12倍，為Grotthuss型陰離子傳輸創造了捷徑，從而提供了90°C時每厘米168毫西門子的高離子電導率，高于聚合物HEM和2D基HEM。
2）這項工作展示了在2D毛細血管中生成SHB網絡的簡易方法，并為開發先進的HEMs開辟了一條有希望的途徑。
參考文獻
Ruixiang Guo, et al, Interlayer confinement toward short hydrogen bond network construction for fast hydroxide transport, Sci. Adv. 11,eadr5374 (2025)
DOI: 10.1126/sciadv.adr5374
