天津大学吴洪教授、姜忠义教授《AM》：湿度弱依赖的有机共价框架质子传导膜

近年来，质子交换膜在燃料电池、液流电池等能源转换与存储器件领域得到了广泛关注。目前广泛采用的全氟磺酸型聚合物质子交换膜，如DuPond公司的Nafion膜，在高湿度下通常具有优异的质子传导性能，但在低湿度下质子传导率急剧下降。主要原因是聚合物膜内柔性的离子通道在低湿度下收缩，甚至断裂，离子传递阻力急剧增加，从而导致电导率和燃料电池性能呈指数下降。开发具有湿度弱依赖质子传导（weakly humidity-dependent proton conduction）特性的固体电解质材料具有重大需求，同时面临很大挑战。图1. （a）IPC-COF纳米片制备流程；（b）IPC-COF纳米片形成机理由于毛细管冷凝效应，规整、刚性的纳米通道通常可赋予材料优异的保水特性，进而有望在低湿度下提高质子传导 ………………………………