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阴离子交换膜作为储能电池(燃料电池、液流电池等)的关键材料主要有以下两个重要作用：Ⅰ.隔离电池正负极燃料或电解液,避免正负极电解质混合造成污染及电池能量的损失；Ⅱ.传输离子,使电池形成完整回路,保证电池的正常运行。与商用Nafion膜相比,阴离子交换膜的OH-传导率均在0.01 S·cm-1的水平,低于Nafion膜一个数量级(0.1 S·cm-1),且化学稳定性较差。目前阴离子交换膜的制备工艺已经成熟,其基本性能均在阴离子交换膜合成之后测试。OH-在阴离子交换膜中的传导率仅停留在实验测试阶段,不仅浪费时间与原料,制备出的阴离子交换膜的性能不一定与期望相一致。利用软件模拟的方法对阴离子交换膜中OH-的传导率进行预测及功能化基团位置的变化对OH-传导率的影响的分子动力学十分必要。针对上述阴离子交换膜的缺点及理论研究的缺陷,本文利用四甲基双酚A和十氟噁二唑为单体,N-乙烯基咪唑为功能化试剂合成了咪唑功能化阴离子交换膜,并利用Materials Studio (MS)模拟平台对不同结构阴离子交换膜的OH-传导速率进行一系列理论研究。(1)采用共聚的方法,以四甲基双酚A和十氟噁二唑为单体合成多氟聚芳醚聚合物,N-乙烯基咪唑为功能化试剂,制备了不同功能化度的阴离子交换膜,并用热交联的方法对阴离子交换膜进行交联改性。阴离子交换膜的OH-传导率均为10-2S·cm-1,在80℃下高达9.02×10-2 S.cm-1,其阻醇率为Nfionl17阻醇率的10倍。(2)对25%DS(DS指功能化程度)、50%DS和75%DS的阴离子交换膜进行分子动力学模拟,分析了咪唑阳离子中N+-N+、N-OH-O的径向分布函数,其中75%DS的模型中OH-出现在咪唑阳离子周围的几率最大,有利于OH-的传导,利用OH-的均方位移函数计算得出75%DS的阴离子交换膜的离子传导率最高为2.75×10-2S·cm-1,且甲醇与咪唑阳离子之间的作用力较弱,有效阻止甲醇的扩散。(3)设计了Line-型、Meta-型、Diagonal-型三种功能化位置的阴离子交换膜,对其进行动力学模拟。研究结果表明Line-型结构的聚合物最有利于OH-的传导为7.74×10-2 S·cm-1, Diagonal-型结构最不利于OH-的传导,为1.78×10-2S·cm-1。