近日，课题组在ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 )期刊发表文章，题为：Polymer-Scaffold Induced Extensive Hydrogen-Bond Network: Enabling High Transport of Proton and Oxygen in Cathode Catalyst/Ionomer Interfaces. 本工作第一作者为22级硕士研究生房霖。

        质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极催化剂层中不均匀的离聚物覆盖阻碍了质子传导和氧气扩散，尤其是在铂负载较低的情况下。在此，我们利用具有丰富氢键位点的羟基吡啶聚苯并咪唑（PyOHPBI）设计并构建了一种功能化聚合物支架，从而提出了一种氢键协同策略，以解决优化离子体分布和增强质子与气体在催化剂层中传输的难题。通过整合分子动力学模拟、原位和非原位表征方法，与商用 Pt/C 催化剂相比，该设计的峰值功率密度提高了 144.4%，同时在膜电极组件 (MEA) 中的局部氧传输阻力极低，仅为 7.81 s m^-1。这项研究强调了碳载体的表面化学修饰如何利用氢键来优化离子聚合物的覆盖范围，从而显著提高 PEMFC 的性能，并为开发更高效、更可持续的燃料电池技术提供启示。