DOI:10.1021/acsaem.0c01728
在陰離子交換膜中，離子交換容量（IEC）與機械性能之間存在一種“權衡”。從另一個角度思考這個問題，采用電紡聚電解質納米纖維構建高效的離子通道，僅需要少量的離子交換基團（即低IEC）即可實現高離子電導率。在1.02 mmol g-1的低IEC下，季銨化聚（2,6-二甲基-1,4-苯撐氧化物）納米纖維（QPPONF）/聚（乙烯醇）（QPPONF/PVA）復合膜在60℃時的電導率為51.5 mS cm-1，遠遠高于同類QPPO澆鑄膜（在60℃時為20.3 mS cm-1，IEC=1.04 mmol g-1）。此外，在H2/O2燃料電池測試中，70％QPPONF/PVA復合膜的峰值功率密度高達791 mW cm-2。
圖1.QPPONF/PVA復合膜的制備示意圖。
圖2.（a）QPPONF的SEM圖，（b）70wt％QPPONF/PVA膜的表面形態SEM圖，（c）70wt％QPPONF/PVA膜的橫截面SEM圖，以及（d）70wt％QPPONF/PVA膜的TEM圖像。
圖3.（a）QPPONF/PVA AEMs和QPPO-50澆鑄AEMs的氫氧化物和（b）碳酸氫鹽電導率隨溫度的變化。
圖4.在（a）20和（b）60℃下，QPPONF/PVA復合膜和QPPO澆鑄膜的氫氧化物電導率與IEC的關系。
圖5.（a）WU，（b）平面方向SR和（c）厚度方向SR與溫度的關系。
圖6.（a）復合膜的應力-應變曲線，（b）復合膜的TGA曲線，（c）在60℃下于6 mmol L-1 NaOH中測試70wt％QPPONF/PVA AEM和QPPO-25澆鑄膜的堿穩定性，
然后在20℃下每24小時進行測試。
圖7.（a）基于QPPO-25（IEC=1.41 mmol g-1）澆鑄膜和70wt％QPPONF/PVA膜（IEC=1.39 mmol g-1）的H2/O2燃料電池在60℃下的性能，背壓為0.1MPa；H2和O2的流速分別為300和350 mL min-1。（b）在60℃、恒定電壓為0.6V、背壓為0.2MPa的條件下，對基于QPPO-25澆鑄膜和70wt％QPPONF/PVA膜的H2/O2燃料電池進行耐久性測試。
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