阴离子交换膜燃料电池 (AEMFC) 是质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的一种经济高效的替代品。高性能耐用的 AEMFC 的开发需要高导电性和坚固的阴离子交换膜 (AEM)。然而,AEM 通常在导电性和尺寸稳定性之间表现出权衡。本文报道了一种氟化策略,用于在聚(芳基哌啶)AEM 中创建相分离的形态结构。高度疏水的全氟烷基侧链增强了相分离,从而构建了用于阴离子传输的互连亲水通道。因此,这些氟化 PAP (FPAP) AEM 同时具有高电导率(80°C 时 > 150 mS cm − 1)和高尺寸稳定性(80°C 时溶胀率 < 20%)、优异的机械性能(拉伸强度 > 80 MPa 和断裂伸长率 > 40%)和化学稳定性(80°C 时在 3 m KOH 中 > 2000 小时)。使用本 FPAP AEM 的具有非贵重 Co-Mn 尖晶石阴极的 AEMFC 实现了 1.31 W cm − 2 的出色峰值功率密度。在 0.2 A cm − 2 的恒定电流密度下,AEM 在燃料电池运行 500 小时后保持稳定。
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