Les membranes échangeuses d'ions (IEMs) sont des composants clés de nombreux systèmes électrochimiques. La sélectivité ionique et le flux ionique sont les deux principaux indicateurs de performance des IEMs. Les IEMs combinant haute sélectivité et haut flux ont toujours été un objectif pour la recherche scientifique et industrielle. Dans les IEMs traditionnelles, les groupes ioniques forment un réseau tridimensionnel de canaux ioniques; lorsque la teneur en groupes ioniques est faible, il est difficile de former des canaux continus, ce qui limite le flux; augmenter la teneur en groupes ioniques peut améliorer le flux, mais entraîne un gonflement excessif du matériau de la membrane, réduisant ainsi la sélectivité. Il est très difficile de construire des canaux de transport ionique à haute densité avec une faible quantité de groupes ioniques. Pour résoudre ce problème, nous proposons une stratégie d’assemblage induit par une faible teneur en groupes ioniques pour construire une membrane avec un réseau dense de canaux ioniques unidimensionnels. En utilisant la réaction entre le 4-aminophénylazobenzène (Azo) et un copolymère en blocs greffé avec une petite quantité d'anhydride maléique (SEBS), des groupes carboxyle sont générés in situ lors du greffage de l’azobenzène. Bien que Azo soit greffé sur les segments éthylène/butylène, il est plus compatible avec les segments styrène. Ainsi, pendant l'auto-assemblage de SEBS, Azo tend à migrer vers la région styrène, induisant l'enrichissement des groupes carboxyle à l'interface des phases et formant un réseau dense de canaux ioniques. Cette méthode "peu pour beaucoup" diffère de la conception traditionnelle des matériaux, réalisant une optimisation synergique du flux et de la sélectivité, et montrant une excellente capacité de conversion de l'énergie du gradient de sel (9,35 W/m², gradient de concentration x500), offrant une nouvelle approche pour le développement des IEMs haute performance de nouvelle génération.

membrane échangeuse d’ions; copolymère en blocs; séparation microphasique; conversion d’énergie de gradient salin