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时间：2022-06-02 19:02:11来源：
日本综合细胞材料科学研究所 (iCeMS) 的科学家们正在努力合成更强大、更高效的氢燃料电池膜材料。目前市场上的大多数燃料电池都采用液膜。一种新的配位聚合物玻璃膜，发表在《化学科学》杂志上，其工作原理与液体对应物一样，具有更高的强度和柔韧性。
氢燃料电池通过氢气和氧气来发电，而水是它们唯一的副产品。这些燃料电池包含“质子传导膜”，可促进氢的正负粒子、质子和电子的分离，这一过程最终会产生电力。
质子需要轻松地穿过这些膜，以使该过程有效。目前的质子传导膜是由液体制成的，在干燥条件下不能有效运行，使得它们的制造复杂且昂贵。科学家们正在寻找制造由无水电解质制成的固体膜的方法，这种固体膜比液体电解质具有更好的机械和热稳定性，而且具有成本效益并且仍然可以很好地传导质子。
“我们的配位聚合物玻璃的性能优于最近报道的离子液体和结晶配位聚合物，”领导这项研究的京都大学综合细胞材料科学研究所 (iCeMS) 的材料科学家 Satoshi Horike 说。
日本的 Horike、Tomohiro Ogawa 及其同事通过将“质子离子液体”与锌离子混合来制造他们的配位聚合物玻璃膜。质子离子液体是通过混合酸和碱制成的液体盐。该团队使用了一种名为二乙基甲基磷酸二氢铵的质子离子液体。向这种液体中添加锌导致形成固体弹性聚合物玻璃。
在 120°C 的干燥条件下，配位聚合物玻璃的分子结构促进了质子在其上的运动。在氢燃料电池中进行测试时，它产生了高压(0.96 伏)，完全在典型聚合物电解质膜的范围内。它的功率输出也与常用的 Nafion 膜相似。
Ogawa 相信他们的发现为在燃料电池应用中使用玻璃聚合物提供了一种有趣的方法。该团队计划继续他们的工作，以实现具有更高性能和长期稳定性的燃料电池膜。
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