北京航空航天大学，Nature Energy！

本文报道了北京航空航天大学张劲、相艳和卢善富团队在Nature Energy上发表的研究。针对传统磷酸掺杂膜（如PA/PBI）因厚度较大（>50 μm）导致欧姆电阻高（0.1–0.2 Ω·cm²），限制了高温聚合物电解质膜燃料电池（HT-PEMFCs）功率密度的问题，研究提出一种动态铜离子交联策略。通过在超薄（20 μm）聚苯并咪唑（PBI）膜中引入Cu²⁺，形成动态Cu-N配位交联网络，显著提升了膜的机械强度（拉伸强度21.7 MPa）和延展性，并赋予自修复能力。同时，铜离子通过静电相互作用增强磷酸保留，极化O–H键促进质子解离，使膜的欧姆电阻降至0.06 Ω·cm²，并保持低氢气渗透电流（0.95 mA·cm⁻²）。基于该膜的燃料电池在200 ℃（H₂/O₂）下峰值功率密度达3.08 W·cm⁻²，在160 ℃、1.0 A·cm⁻²下运行503小时后性能无衰减。该研究为薄型、高功率HT-PEMFCs提供了可行的材料平台，未来可通过探索不同过渡金属配位剂进一步优化性能。