质子导体的特性决定了燃料电池的工作温度范围。通常，磷酸(PA)质子导体由于其高的质子离解和自扩散能力而表现出优异的质子传导性。然而，在低温或高电流密度下，水诱导的PA损失会导致电池性能快速下降。在灵活的温度范围内保持有效和稳定的质子传导率可以显著降低掺杂PA的质子交换膜燃料电池的启动温度。

北京航空航天大学Haining Wang、Yan Xiang和Shanfu Lu等开发了一种用于质子交换膜的双质子导体，由有机膦酸(乙二胺四亚甲基膦酸，EDTMPA)和无机PA组成。

本文要点：

（1）

所提出的双质子导体可以在80–160°C的灵活温度范围内工作，这得益于EDTMPA和PA之间的强相互作用以及增强的质子离解。具有EDTMPA-PA双质子导体的燃料电池在80°C时表现出优异的电池稳定性。

（2）

特别是，在160°C时1.5 A cm^-2的高电流密度下，具有双质子导体的燃料电池的电压衰减率是仅具有PA质子导体的燃料电池的千分之一，表明了优异的稳定性。

参考文献:

W. Li, W. Liu, W. Jia, J. Zhang, Q. Zhang, Z. Zhang, J. Zhang, Y. Li, Y. Liu, H. Wang, Y. Xiang, S. Lu, Dual-proton Conductor for Fuel Cells with Flexible Operational Temperature. Adv. Mater. 2023, 2310584.

DOI: 10.1002/adma.202310584

https://doi.org/10.1002/adma.202310584