在新兴的氢(H 2 )燃料电池(FCs)技术中,具有成本效益的非氟化聚合物质子交换膜(PEMs)具有很大的应用潜力。但是,其质子电导率低,化学稳定性和尺寸稳定性差,阻碍了作为商业Nafion®替代品的发展。
要点1. 聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)与无机分子纳米颗粒H 3 PW 12 O 40 (PW)之间的强亲和力赋予了所获得的纳米复合材料的两亲性,导致具有相互连接的质子传输通道和坚固的聚合物支架的双连续结构的相分离,实现高质子电导率、机械/尺寸稳定性和阻隔性能。
要点2. 复合PEM制备的H 2 /O 2 FCs显示出优异的功率密度和长期稳定性,优于其他酸掺杂的非氟化PEM。
要点3. 混合PEM可以通过典型的带式铸造技术在具有挑战性的~10 μm厚度下连续大规模生产,这源于其表面络合策略和混合材料优异的机械性能。
这项工作不仅为商业PEM提供了潜在的材料体系,而且也引起了人们对PEM混合复合材料研究的兴趣。