中国石油大学（华东）/北京化工大学合作：酸–碱对相互作用构建低湿度依赖的高速质子通道
研之成理
2025-08-03 12:02
文章摘要
本研究针对电化学氢气压缩机（EHC）在低相对湿度（RH）条件下阳极侧质子传导阻滞的问题，提出了一种新型质子通道构建方法。通过引入氨基功能化的中空介孔二氧化硅（HMSN-NH2），利用其与–SO3H之间的强酸–碱相互作用，构建了连续的“质子高速公路”，显著提升了质子传输效率。实验结果表明，添加2.5 wt% HMSN-NH2的膜电极在50% RH条件下仅需60秒即可将氢气压缩至0.9 MPa，电流密度达到4.23 A cm-2，性能显著优于传统Pt/C催化层。该研究为低湿度环境下的氢能设备提供了可靠的技术路径，并开辟了利用酸–碱对构建湿度独立质子通道的新思路。
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