基于膦酸基的高温质子交换膜的研究进展

提高质子交换膜燃料电池(pemfcs)的工作温度，不但可以提高电催化剂的活性以及电催化剂对原料气中co等杂质气体的耐受能力，少用甚至不用pt等贵金属作电催化剂，还可以简化pemfcs的水热管理系统，提高pemfcs的综合能量转化效率.实现高温pemfcs的核心是开发能够适用于高温pemfcs的高温质子交换膜(ht-pem)，是pemfcs的研究热点.在众多ht-pem候选材料中，基于膦酸基的质子交换膜材料是最具前途的候选材料之一，是制备ht-pem的主要研究方向.本文综述了基于膦酸基的ht-pem的研究进展，讨论了膦酸基参与的质子传导机理，比较了纯聚合物膦酸膜、膦酸基接枝改性膜、酸-碱两性膜、掺杂型复合膜的电导率、物理化学稳定性、机械性能等.最后，展望了基于膦酸基的ht-pem的发展趋势.