高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)因具备环境友好性和高效性成为可持续发展的研究热点，其核心是HT-PEM材料的创新与结构设计。磷酸(PA)掺杂的聚苯并咪唑(PBI)膜是常用的HT-PEM材料，但PA有限的掺杂量影响容易其电化学性能。有研究者通过引入功能基团（如咪唑、吡啶和磺酸基团等）构建氢键网络提升质子电导率，或通过超微孔结构、微相分离、季铵基团相互作用等策略改善PA保留能力。但目前依旧存在PA流失导致膜骨架强度下降、交联结构牺牲质子传输等问题。
聚离子液体(PIL)的引入为解决上述问题提供了新思路，它可在提供交联结构的同时改善质子传输，显著提高膜的电导率并保持拉伸性能，同时解决了离子液体易流失的问题。
基于此，长春工业大学的王双团队提出两亲性分子设计与聚离子液体(PIL)交联策略，构建了高氢键密度的新型高温质子交换膜燃料电池。并对该膜的化学稳定性、机械性能和电化学性能进行表征，旨在开发兼具高PA吸附、优异保留能力及良好综合性能的HT-PEM，为HT-PEMFC的实际应用提供新路径。
该研究通过构建高密度氢键网络与引入聚离子液体，成功实现了HT-PEM在电导率、PA保留率和长期稳定性之间的协同优化，为高温质子交换膜燃料电池的实际应用提供了重要参考。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.memsci.2024.123523
原文作者：
Xianfeng Guan, Wanzhen Wu, Shuyu Zhang, Guangpeng Ma, Xinpu Zhou, Cuicui Li, Di Yu, Yu Luo, and Shuang Wang
DOI: 10.1016/j.memsci.2024.123523
