化石燃料使用的增加推動了對替代能源的需求。在這方面，質子交換膜燃料電池(PEMFCs)由于其高能效和環境友好性而成為有前途的備選替代能源技術。具有高質子傳導率的質子交換膜是PEMFC性能的關鍵因素。Nafion是一種磺化四氟乙烯聚合物，目前被用作膜電解質。但是，Nafion具有成本高、工作范圍有限、耐久性低等缺點，因此需要研究替代材料。

近日，高麗大學Chang Seop Hong提出了一種新的策略，通過調節高性能質子導體取代基的電子效應來最大化酸性基團的密度。

文章要點

1）在80℃和90%相對濕度下，含甲基的磺化1-MeL40-S的電導率為2.29×10-1S·cm-1，比未磺化的1-MeL40提高了22100倍。同時，1-MeL40-S保持一個月的長期導電性。

2）研究人員確認這種合成方法可推廣到諸多POPs、2MeL40-S和3-MeL40-S，特別是POPs的電導率可與頂級多孔有機導體的電導率相媲美。此外，POPs的活化能低于性能最佳的材料。

這項研究表明，有系統地改變取代基的電子效應是提高質子傳導材料的導電性和長期耐久性的有效途徑。

參考文獻

Sun Young Kim, et al, Electronic Effect-Modulated Enhancements of Proton Conductivity in Porous Organic Polymers, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214301

DOI: 10.1002/anie.202214301

https://doi.org/10.1002/anie.202214301