最新Nature Energy：燃料电池聚合物电解质膜的最新进展

文章预览

一、【科学背景】 在低温条件下，低温质子交换膜燃料电池（LT-PEMFCs）利用全氟磺酸膜作为质子交换膜，具有低噪音、高功率密度和单次氢气充电可覆盖长距离驾驶等优点，但需要极高纯度的氢气和复杂的热管理系统。为了提高对氢气杂质（包括CO）的耐受性、促进燃料电池冷却和简化水管理系统，人们希望在略高的操作温度范围（120–150℃）下运行LT-PEMFCs。然而，全氟磺酸基膜材料的玻璃化转变温度（T g ）较低，导致在超过该温度运行时可能会降低材料的机械强度和尺寸特性。 为了克服这些挑战，研究人员转向了高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs），选择具有高于推荐温度的T g 值的其他质子交换膜材料。目前，最有前景的高温质子交换膜（HT-PEM）是由磷酸（PA）掺杂的聚苯并咪唑（PBI）膜，但其在实际电池中的性能通常不尽如人意，功率密度 ………………………………