在质子导电膜中,耐久性和离子导电性是互相背离的,这些性能难以同时实现,并决定了质子交换膜燃料电池的寿命和性能。日本山梨大学Kenji Miyatake开发了用非织造聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维增强的芳香族离子聚合物。
本文要点
(1)通过将具有高孔隙率(78%)的各向同性非织造PVDF和部分氟化的芳香族离聚物(SPP-TFP-4.0)进行正确组合,作者所制备的复合膜(SPP-TPP-4.0-PVDF)在高温(120°C)和低相对湿度(30%)下的燃料电池操作和原位化学稳定性方面的性能,优于目前最先进的化学稳定和物理增强的全氟Nafion XL膜,。
(2)SPP-TFP-4.0-PVDF膜在高/低RH水平下均表现出优异的化学稳定性和稳定的断裂能,有望成为一种替代质子导电膜,以推动发展汽车燃料电池。
Fanghua Liu, et al. Proton-conductive aromatic membranes reinforced with poly(vinylidene fluoride) nanofibers for high-performance durable fuel cells. Science Advances. 2023
DOI:10.1126/sciadv.adg9057
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg9057