在高溫下操作聚合物電解質膜（PEM）燃料電池可以簡化水管理，并且其可與高純度燃料處理單元集成。然而，由于160°C以上質子傳輸的不穩定性，現有的基于聚苯并咪唑（PBI）的PEM燃料電池仍面臨挑戰。近日，韓國科學技術研究院So Young Lee、Suk-Woo Nam、Hyoung-Juhn Kim報道了一種由對PBI（p-PBI）和磷酸氫鈰（CeHP）組成的PEM，其可在高達250°C的燃料電池中使用。
本文要點：
1) 在制造過程中，棘狀CeHP顆粒在PBI基質（SAN–CeHP–PBI）中形成了一個分散且互連良好的自組裝網絡，使其在200°C以上的質子傳輸方面優于p-PBI和傳統的CeHP–PBS。
2) 作者報道了一種基于SAN–CeHP–PBI的燃料電池，其最大功率密度達到2.35 W cm?2。此外，在熱循環過程中，500小時內的燃料電池衰減可忽略不計。SAN–CeHP–PBI還具有優異的CO耐受性，其可與液氫載體系統集成。
Seungju Lee et.al Self-assembled network polymer electrolyte membranes for application in fuel cells at 250?°C Nature Energy 2024
DOI: 10.1038/s41560-024-01536-4
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01536-4
