水力発電と燃料電池のための高親水性ジルコニア複合アニオン交換膜

高水電気分解と単一燃料電池性能を備えた陰イオン交換膜を調製するために、無機極膜ナノジルコニアの異なる内容物でコーティングされたクリック架橋膜（CM）PBP-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SHS-SH膜のコンテンツでコーティングされたクリック架橋膜を使用した戦略を調製するために-zrx。パフォーマンステストの結果は、CM PBP-SH-ZR4が優れた面面イオン導電率（167.7 ms CM-1、80°C）だけでなく、満足のいく寸法安定性を示すことを示しました（16.5％、WU 206.4％、80°C）、特に16％の分解のみで優れたアルカリの安定性を示しています（2m NaOHは2200時間）。水電解では、膜と触媒層（固体溶解界面）の間の「マイクロガップ」が緩和され、膜電極アセンブリ（MEA）界面適合性（液体ソリッド型界面）が強化されます。CM PBP-SH-ZR4は、最低電荷移動抵抗（RCT、0.037Ωcm2）と2.2 Vで2.5 cm-2の高電流密度を示し、耐久性の360時間後に電圧低下は0.361 mV H-1でした。60°Cと500 mA cm-2での（6回のスタートストップサイクル）、良好な水電解耐久性を証明します。さらに、PBP-SH-ZR4-AEMを備えたH2/O2燃料電池では、80°Cで0.464 W CM-2の許容可能なピーク電力密度が達成されます。したがって、IOC戦略は、MEAの膜の包括的なパフォーマンスとインターフェースの互換性を高めることができ、水電気分解と燃料電池のアニオン交換膜（AEM）の発達を促進する可能性があります。

To prepare anion exchange membranes with high water electrolysis and single fuel cell performance, an inorganic-organic composite (IOC) strategy with click cross-linked membranes coated with different contents of hydrophilic polar nanozirconia is proposed to fabricate composite membranes (CM) PBP-SH-Zrx. The performance test results showed that the CM PBP-SH-Zr4 not only has good through-plane ionic conductivity (167.7 mS cm-1, 80 °C), but also exhibits satisfactory dimensional stability (SR 16.5%, WU 206.4%, 80 °C), especially demonstrating excellent alkaline stability with only 16% degradation (2 M NaOH for 2200 h). In water electrolysis, the "microgap" between the membrane and catalyst layer (solid-solid interface) is alleviated, and the membrane electrode assembly (MEA) interfacial compatibility (liquid-solid-solid interface) is enhanced. The CM PBP-SH-Zr4 showed the lowest charge transfer resistance (Rct, 0.037 Ω cm2) and a high current density of 2.5 A cm-2 at 2.2 V, while the voltage drop was 0.361 mV h-1 after 360 h of endurance (six start-stop cycles) at 60 °C and 500 mA cm-2, proving a good water electrolysis durability. Moreover, an acceptable peak power density of 0.464 W cm-2 at 80 °C is achieved in a H2/O2 fuel cell with a PBP-SH-Zr4-AEM. Therefore, the IOC strategy can enhance the membrane's comprehensive performance and interface compatibility of MEA and may promote the development of anion exchange membranes (AEMs) for water electrolysis and fuel cells.