阴离子交换膜作为燃料电池和水电解器的核心组件，其离子传导效率与结构稳定性之间的平衡是制约器件性能的关键瓶颈。构筑具有规整纳米孔道的高效阴离子传导通道，是突破这一瓶颈的重要策略。近日，清华大学化工系刘凯副教授、王保国教授团队联合美国莱斯大学研究团队，在超分子阴离子传导膜领域取得重要突破，相关成果以“Cucurbituril-based anion-conducting membranes with supramolecular nanopores”为题发表于Nature期刊（https://doi.org/10.1038/s41586-026-10666-6）。

该研究基于瓜环超分子组装策略，构建了具有超分子纳米孔道的高效阴离子传导膜。分析中心有机分析平台为研究团队提供了低场核磁共振技术支持，对膜材料中水分子的存在状态进行了精准表征。低场核磁谱测得样品的横向弛豫时间（T₂）分布，成功区分了受限的“结合水”与可移动的“自由水”两种状态，为揭示水分子在超分子纳米孔道中的动力学行为提供了直接的实验依据。

图1 清华大学化工系刘凯/王保国教授团队联合莱斯大学研究团队阴离子传导膜研究成果截图