聚合物电解质膜一体式可再生燃料电池（PEM-URFC）要求双功能多孔传输层（PTL）在单个一体式系统中可以发挥相反的作用：燃料电池（FC）模式下的疏水性排性和电解电池(EC)模式的亲水性补水。

有鉴于此，韩国先进科技学院Hyun S. Park、Jong Min Kim和国立首尔大学Yung-Eun Sung等人，报道了一种高性能的两亲性Ti PTL，由于疏水和亲水通道的交替，适用于FC和EC模式。

本文要点

1）报道了一种通过选择性表面修饰制备的具有疏水和亲水通道交替的高性能两亲性Ti PTL。在制备过程中，端羟基聚二甲基硅氧烷聚合物(PDMS刷)作为一种众所周知的固有疏水材料，以规则的间隔共价连接至亲水性Ti表面，以构建确定的疏水性和亲水性通道。

2）为了产生疏水和亲水网络，使用具有阴影掩模的喷涂方法进行图案化处理，称为阴影掩模图案形成，其具有低成本和大面积覆盖的优点。所得到的两亲性Ti金属链为FC和EC操作提供了更强的质量传输特性，即分别为有效的气体和水传输的疏水和亲水通道，使PEM-URFC。

3）所得的两亲性Ti PTL为FC和EC操作提供了增强的质量传输特性，即分别为有效气体和水传输提供了疏水和亲水通道，从而使PEM-URFCs在少量贵金属催化剂下表现出稳定和高性能。因此，两亲性PTL在FC (@ 0.6 V)中性能提高了4.3倍，在EC (@ 1.8 V)中性能提高了1.9倍。

参考文献：

Ahyoun Lim et al. Amphiphilic Ti porous transport layer for highly effective PEM unitized regenerative fuel cells. Science Advances, 2021.

DOI: 10.1126/sciadv.abf7866

http://doi.org/10.1126/sciadv.abf7866