先进的质子交换膜(PEM)在新兴的可持续能源技术中是非常受欢迎的。然而，以Nafion为代表的商品化全氟磺酸质子交换膜由于其化学惰性和低相容性，缺乏精确的改性策略，阻碍了其进一步的改进。

近日，吉林大学Haolong Li报道了聚乙二醇接枝多金属氧酸盐两亲物(GSiW₁₁)牢固地组装到Nafion的离子纳米相中，极大地提高了Nafion的综合性能。

文章要点

1）GSiW₁₁可以通过多种超分子相互作用与Nafion共组装，实现稳定的固定化。

2）GSiW₁₁的加入可以增加体系中的整个质子含量，诱导水合的离子纳米相形成宽的质子传输通道，同时GSiW₁₁可以通过非共价交联增强Nafion离子纳米相。

3）基于这些协同效应，杂化质子交换膜在质子传导性、抗张强度和燃料电池功率密度方面显示出多方面的增强，这些都优于原始的Nafion。

这项工作展示了分子纳米团簇作为超分子增强剂在开发高性能电解液材料方面的诱人优势。

参考文献

Haibo He, et al, Supramolecular Anchoring of Polyoxometalate Amphiphiles into Nafion Nanophases for Enhanced Proton Conduction, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c08614

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08614