AFM：2D Co(II)-MOF增强复合膜提高PEM燃料电池的活性和耐久性

本文研究了利用无氟磺化聚苯醚（SPPO）作为膜骨架，结合多功能2D金属有机框架（FMOF）作为填料，设计出复合质子交换膜（PEM），以提高燃料电池的活性和耐久性。研究背景是开发耐用且高导电性的PEM对于推进电化学能源技术至关重要。研究目的是通过优化复合膜的组成和结构，提高其质子电导率和峰值功率密度。实验结果表明，优化的膜SPM-3在80°C和100%RH条件下表现出显著的质子电导率和峰值功率密度，比原始SPPO高出82%。此外，加速降解测试显示该膜具有较好的稳定性。结论指出，FMOF中的游离-COOH和杂原子在聚电解质中形成了动态氢键网，从而形成了紧凑的膜结构，限制了水引起的膨胀，并阻碍了复合PEM的化学降解。