化石燃料使用的增加推动了对替代能源的需求。在这方面，质子交换膜燃料电池(PEMFCs)由于其高能效和环境友好性而成为有前途的备选替代能源技术。具有高质子传导率的质子交换膜是PEMFC性能的关键因素。Nafion是一种磺化四氟乙烯聚合物，目前被用作膜电解质。但是，Nafion具有成本高、工作范围有限、耐久性低等缺点，因此需要研究替代材料。

近日，高丽大学Chang Seop Hong提出了一种新的策略，通过调节高性能质子导体取代基的电子效应来最大化酸性基团的密度。

文章要点

1）在80℃和90%相对湿度下，含甲基的磺化1-MeL40-S的电导率为2.29×10^-1S·cm^-1，比未磺化的1-MeL40提高了22100倍。同时，1-MeL40-S保持一个月的长期导电性。

2）研究人员确认这种合成方法可推广到诸多POPs、2MeL40-S和3-MeL40-S，特别是POPs的电导率可与顶级多孔有机导体的电导率相媲美。此外，POPs的活化能低于性能最佳的材料。

这项研究表明，有系统地改变取代基的电子效应是提高质子传导材料的导电性和长期耐久性的有效途径。

参考文献

Sun Young Kim, et al, Electronic Effect-Modulated Enhancements of Proton Conductivity in Porous Organic Polymers, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214301

DOI: 10.1002/anie.202214301

https://doi.org/10.1002/anie.202214301