华东理工徐至团队&南京工业大学任小明团队最新Angew VIP：三维多孔苯并咪唑膜限域强酸，实现室温超快无水质子传输

背景：质子交换膜是燃料电池等电化学器件的核心，但传统膜依赖水介质，在无水条件下性能受限。现有磷酸掺杂PBI膜室温导电率低，而强酸易破坏膜结构。多孔材料可约束酸形成质子通道，但存在机械强度差、成膜难等问题。研究目的：为克服上述局限，研究团队旨在开发一种兼具高强度、强酸耐受性和高室温无水质子导电率的新型自支撑膜材料。结论：团队成功制备了三维多孔苯并咪唑膜（OBI-CTFM），其经甲磺酸处理后，在室温下实现了创纪录的高无水质子导电率（>10⁻2 S cm⁻1），并展现出优异的机械与化学稳定性。将其用于固态质子电池，表现出高比容量和超长循环稳定性。该研究证明了三维多孔结构在限域强酸、实现高效质子传输方面的关键作用，为高性能无水质子膜开发提供了新途径。