崔屹教授团队 Nat. Chem. Eng.：一种近100%选择渗透性的氢分子介导质子交换膜

背景：离子交换膜在分离技术和能源存储转换中至关重要，但传统质子交换膜面临选择性与电导率难以权衡的根本挑战，限制了膜基器件的发展，尤其在电池中活性物质交叉污染问题突出。研究目的：斯坦福大学崔屹教授团队旨在设计一种新型质子交换膜，通过氢分子介导机制实现近乎完美的质子选择性，以克服传统膜的限制。结论：团队成功开发了一种氢分子介导质子交换膜，利用气体腔室和固态金属传输氢分子和电子，替代传统质子传导，实现了近乎100%的质子选择性，在酸性和碱性条件下表现出低面比电阻（pH 0时为0.15 Ω cm²，pH 14时为1.05 Ω cm²），性能与商业膜相当。该膜在pH解耦的Zn-MnO₂电池和海水制酸碱应用中展现出卓越性能，为可持续能源存储和环境补救开辟了新途径。