阴离子交换膜（AEMs）是阴离子交换膜水电解槽（AEM-WEs）的核心部件，但官能团季铵阳离子的稳定性，特别是在高温和恶劣碱性条件下的稳定性，严重影响了其性能和耐久性。
基于此，西湖大学孙立成院士等人合成了1-甲基-3, 3-二苯基喹啉的分子构建单元。通过酸催化Friedel-Crafts聚合，作者制备了一系列分子量可控、离子交换电导率可调的支化聚芳基喹啉（PAQ-x）AEMs。测试发现，基于PAQ-5的非贵金属基AEM-WE，在2 V下具有8 A cm-2的高电流密度，并且在梯度恒流测试中具有2446 h稳定性。通过DFT计算，作者研究了不同潜在降解途径下DPQui和DPPip中的ΔG。由于桥式双环结构内部空间狭窄，β-亚甲基的旋转受到限制。DPQui中E2的ΔG（33.33 kcal mol-1）高于DPPip的抗E2（26.62 kcal mol-1），表明桥联双环结构明显阻碍了E2反应。此外，DPQui中SN2甲基的ΔG（31.21 kcal mol-1）高于DPPip（27.78和29.60 kcal mol-1）。DPQui中亚甲基SN2的ΔG（30.52 kcal mol-1）低于DPPip中亚甲基SN2的ΔG值（32.43 kcal mol-1）。由于位阻的影响，亚甲基-1 SN2在DPQui中的ΔG高达39.30 kcal mol-1，是最难发生降解反应。DFT结果表明，引入Qui是提高季铵功能阳离子稳定性的有效策略，并且DPQui的SN2是恶劣条件下潜在的降解途径。Stable Anion Exchange Membrane Bearing Quinuclidinium for High-performance Water Electrolysis. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202400764.
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