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Abstract: Das Gebiet poröser Polyelektrolyte hat im letzten Jahrzehnt eine rasante Entwicklung genommen. Das Interesse richtet sich zurzeit auf die Synthese dieser Materialien und ihre Anwendung in der Umwelt‐, Energie‐, Biomedizin‐ und Katalysetechnik. Für poröse Polyelektrolyte stehen verschiedene funktionelle organische Gruppen und Verarbeitungstechniken zur Auswahl, attraktiv macht diese Materialien jedoch vor allem das Zusammenspiel zwischen Ladung und Porenabmessungen in verschiedenen Längenbereichen, von einzelnen Polyelektrolytgerüsten bis hin zu ihren Nano‐/Mikroüberstrukturen. Dieser Aufsatz beschäftigt sich mit neuen Entwicklungen bei porösen Polyelektrolyten und schließt Membranen, Partikel, Gerüste, Pulver sowie Harze mit großer spezifischer Oberfläche sowie deren Derivate ein. Er konzentriert sich dabei auf das Zusammenspiel zwischen Oberflächenchemie, Coulomb‐Wechselwirkungen und Porenbeschränkung, was für die Chemie und Physik dieser Materialien bei Anwendungen auf den Gebieten der Energieumwandlung, Molekültrennung, Wasseraufbereitung, Sensortechnik/Aktuation, Katalyse, Gewebezüchtung und Nanomedizin relevant ist. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Aqueous electrolytes typically suffer from poor electrochemical stability; however, eutectic aqueous solutions—25 wt.% LiCl and 62 wt.% H3PO4—cooled to −78 °C exhibit a significantly widened stability window. Integrated experimental and simulation results reveal that, upon cooling, Li+ ions become less hydrated and pair up with Cl−, ice‐like water clusters form, and H⋅⋅⋅Cl− bonding strengthens. Surprisingly, this low‐temperature solvation structure does not strengthen water molecules' O−H bond, bucking the conventional wisdom that increasing water's stability requires stiffening the O−H covalent bond. We propose a more general mechanism for water's low temperature inertness in the electrolyte: less favorable solvation of OH− and H+, the byproducts of hydrogen and oxygen evolution reactions. To showcase this stability, we demonstrate an aqueous Li‐ion battery using LiMn2O4 cathode and CuSe anode with a high energy density of 109 Wh/kg. These results highlight the potential of aqueous batteries for polar and extraterrestrial missions. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Conventional polymer additives have a substantial impact on synthetic inorganic chemistry, but critical shortcomings remain; for example, low solubility in organic solvents and potential thermodynamic aggregates. Poly(ionic liquid)s have now been used as efficient additives that enable a high level control of bismuth sulfide crystals with significant size and morphological diversities. The bismuth sulfides exhibit tunable band structure as a result of the quantum size effects. Moreover, poly(ionic liquid)s are able to couple with as-synthesized bismuth sulfides chemically and endow a modified surface electronic structure, which allows resultant products to possess outstanding electrocatalytic performance for water oxidation, although its commercial counterpart is catalytically inert. [ABSTRACT FROM AUTHOR]