综述：聚合物电解质燃料电池中的离子型粘合剂：作用、挑战与进展

《Chemical Society Reviews》：Ionomeric binders in polymer electrolyte fuel cells: roles, challenges, and advances

质子交换膜燃料电池（PEFCs）中离子聚合物作为催化剂层（CL）粘合剂的功能与优化策略，涵盖多相质子传导机制、分子结构设计原则、催化剂-离子omer相互作用，以及化学降解和物理老化机制及稳定性提升措施，为开发高效耐用的PEFCs及新兴电解装置提供理论指导。

　　

聚合物电解质燃料电池（PEFCs）是一种将化学能转化为电能的可持续技术，在实现碳中和方面发挥着关键作用。PEFC的核心是膜电极组件（MEA），其中的离子聚合物同时兼具离子交换膜（IEM）和催化剂层（CL）粘合剂的双重功能。本文综述重点关注用作CL粘合剂的离子聚合物，这一成分虽然研究不足，但对PEFC的性能和耐久性具有重要影响。我们系统地探讨了离子聚合物在CL内部实现多相质量传输（包括氧气传输、水分管理和离子传导）中的作用，以及优化其分子结构的设计原则。此外，还研究了离子聚合物与催化剂之间的相互作用及其对PEFC性能和寿命的影响。该综述还探讨了PEFC的长期稳定性，分析了离子聚合物的化学降解和物理老化机制，并提出了相应的缓解策略。通过全面分析离子聚合物的功能、结构-性能关系及其对PEFC性能的影响，本文旨在为未来研发更高效、更耐用的离子聚合物提供指导。这些见解同样适用于其他基于MEA的电化学装置，如水和二氧化碳电解器。