【燃料】Science：用于高性能燃料电池的共价有机骨架基多孔离聚物

商用质子交换膜燃料电池（ PEMFC ）阴极上的氧还原反应（ ORR ）由铂基贵金属作催化剂。在不牺牲功率密度和耐久性的情况下，降低燃料电池中的铂（ Pt ）负载是非常理想的策略，但由于催化剂表面附近的高质量传输阻力，因此具有挑战性。 北京理工大学王博、冯宵团队 将共价有机骨架基多孔离聚物用于高性能燃料电池。

本文要点：

1)  通过将离子共价有机骨架（ COF ）纳米片并入 Nafion ，优化离聚体，从而定制三相微环境。 2.8 至 4.1 纳米的介孔孔径和附加的磺酸盐基团能够实现质子转移并促进氧气渗透。

2)  Pt 的质量活性和含 Pt/Vulcan 的燃料电池的峰值功率密度（阴极中每平方厘米 0.07 mg Pt ）均达到无 COF 时的 1.6 倍。该策略适用于不同铂负载量和不同商用催化剂的催化剂层。

参考文献：

Zhang Qingnuan et.al Covalent organic framework–based porous ionomers for high-performance fuel cells Science (2022)

DOI:  10.1126/science.abm6304?af=R

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abm6304?af=R