一种结合普鲁士蓝的高耐用性和高性能聚合物电解质（PEM）的合成策略

《ACS Applied Materials & Interfaces》：A Synthesis Strategy of Prussian Blue Incorporated PEMs with High Durability and Performance

质子交换膜燃料电池中通过原位合成普鲁士蓝纳米颗粒提升膜材料性能与耐久性研究。采用高锰酸钾与全氟磺酸树脂共混诱导合成，复合膜吸水率增至13.8%，离子电导率显著提高，且在Fenton和OCV测试中展现优异抗降解性，电压损失降低50%。

　　

质子交换膜燃料电池（PEMFCs）在性能与耐用性之间的权衡一直是一个长期存在的挑战，解决这一问题对于提升PEMFCs在多种应用场景中的适用性至关重要。本研究提出了一种将普鲁士蓝（Prussian Blue, PB）掺入质子交换膜（PEMs）中的合成方法，以同时提升其性能和耐用性。通过将铁氰化钾与全氟磺酸树脂均匀混合，并在聚合物基体中原位生成PB纳米颗粒，所得复合膜展现了优异的电化学性能和耐用性。XRD和光谱分析证实了PB在聚合物基体中的成功整合及均匀分布。与原始PEMs相比，这些复合膜具有更强的保水能力、更低的膨胀率以及在各种温度和湿度条件下的更优离子导电性。其吸水能力随添加剂含量的增加而近似线性增长，从2.8%提升至13.8%，从而提高了复合膜的导电性。此外，这些复合膜在Fenton测试和开路电压（OCV）测试中表现出显著的抗化学降解能力。随着添加剂含量的增加，电压损失率从13.33%降至6.93%，降幅达50%。这项工作为开发高性能、长寿命且成本效益高的PEMs用于商业应用提供了一条新途径。