开发能够在中温(即150-300°C)下运行的氢燃料电池质子导电电解质材料可以提供许多优势，包括改善电极动力学、更好的电极催化剂抗中毒能力、方便的水和废热管理，以及开发更好的电极电催化剂的新机会。
有鉴于此，美国海军研究实验室Albert Epshteyn报道了一种具有高质子电导率的含有一维氢键NH4+‧‧‧∞[B(SO4)4/2]−链固体酸配位聚合物的未增湿NH4[B(SO4)2]。
文章要点
1）NH4[B(SO4)2]在320 °C的温度下具有热稳定性，可在200 °C和约300 MPa的单轴压力下烧结成单片多晶盘。阻抗谱测量结果显示，在25 °C的环境中，烧结硼硫酸铵的离子电导率为0.1 mS cm-1，在180 °C的情况下高达10 mS cm-1。此外，在25–180 °C的温度范围内未观察到超质子转变。
2）从头算分子动力学模拟表明，NH4+单元的自由旋转和SO4四面体的显著回转迁移率有助于提高电导率，这反过来又为质子的传输提供了简便的途径。
3）高电导率、宽的工作温度窗口以及对环境和无水条件的耐受性等优点，使得NH4[B(SO4)2]成为具有吸引力的中温氢燃料电池候选电解质，可以在高达300 °C的温度下运行，并且不需要主动加湿。
Matthew D. Ward, et al, Facile Proton Transport in Ammonium Borosulfate—An Unhumidified Solid Acid Polyelectrolyte for Intermediate Temperatures, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202003667
https://doi.org/10.1002/adma.202003667
