（圖片來源：phys.org）

　　據(jù)外媒報(bào)道，日本高級(jí)科學(xué)技術(shù)研究所（JAIST）和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的研究人員，成功開發(fā)一種通用的合成設(shè)計(jì)，將多孔有機(jī)聚合物（POP）用于燃料電池電解質(zhì)。

　　開發(fā)具有成本效益的新材料，是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。為了保護(hù)環(huán)境，清潔的能源系統(tǒng)必不可少，其中聚合物電解質(zhì)燃料電池備受關(guān)注，這種電池必須能夠把一個(gè)氫分子分解成帶正電荷的質(zhì)子和帶負(fù)電荷的電子。為此，需要具有高質(zhì)子導(dǎo)電性的高分子材料，只讓質(zhì)子通過材料，不讓電子通過，從而產(chǎn)生電流。

　　如圖中方案1所示，研究表明，這種合成方法簡(jiǎn)單、通用、成本效益高，可獲得高質(zhì)子導(dǎo)電性的POP聚合物。它們表現(xiàn)出10-2 ~ 10-1 S/ cm的優(yōu)良質(zhì)子電導(dǎo)率。

　　JAIST材料科學(xué)家Yuki Nagao表示：“目前的研究存在若干問題，比如POP聚合物的合成方法復(fù)雜、骨架有限等。為了開發(fā)適于實(shí)際應(yīng)用的通用合成策略，我們嘗試用各種骨架作為POP聚合物，并推出幾乎適用于所有芳烴基材料的合成方法。”

　　研究人員將合成步驟分為兩步。首先，合成一種POP聚合物。然后，采用后磺化方法，通過孔隙引入磺酸基。合成時(shí)使用的催化劑，在燃料電池運(yùn)行過程中會(huì)導(dǎo)致材料退化，但是通過孔隙可以去除。在95% RH和溫度分別25℃和80℃的條件下，S-POP-TPM表現(xiàn)出卓越的電導(dǎo)率，分別為2.7×10-2 S/cm和1.0×10-1 S/cm。

　　主要研究人員Zhongping Li表示：“研究結(jié)果表明，磺化POP聚合物的結(jié)構(gòu)，為開發(fā)高質(zhì)子導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供了一種簡(jiǎn)單而普遍的方法。”這項(xiàng)工作意味著我們向氫動(dòng)力社會(huì)邁進(jìn)了一步。