高性能质子交换膜是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的关键。

重庆大学Zidong Wei和Jianchuan Wang等首次制备了一种新型“自增强”质子交换膜，它由全氟磺酸（PFSA）树脂及其纳米纤维作为增强材料组成。

本文要点：

（1）

采用这种策略，传统纤维增强膜的界面相容性问题得到了充分解决，并且可以掺入高达80wt%的PFSA纳米纤维。此外，由于PFSA纳米纤维内的链取向，单根纤维表现出1.45S cm^-1的超高电导率，导致迄今为止制备的“自增强”PEM的最先进质子电导率（1.1S cm^-1），与整体PFSA膜（0.29S cm^-1）相比提高了一个数量级。它超越了包括广受欢迎的GORE-SELECT和Nafion HP膜在内的任何商用质子交换膜，是唯一电导率达到100S cm^-1级别的质子交换膜。

（2）

此外，膜的机械强度和溶胀率均同时得到显著提高。基于高性能“自增强”质子交换膜，H₂-O₂和H₂-空气燃料电池的峰值功率密度分别高达3.6 W cm^-2和1.7 W cm^-2。这种策略可以应用于任何聚合物电解质膜。

参考电竞投注官网 :

L. Zeng, X. Lu, C. Yuan, W. Yuan, K. Chen, J. Guo, X. Zhang, J. Wang, Q. Liao, Z. Wei, Self-Enhancement of Perfluorinated Sulfonic Acid Proton Exchange Membrane with Its Own Nanofibers. Adv. Mater. 2024, 2305711.

DOI: 10.1002/adma.202305711

https://doi.org/10.1002/adma.202305711