复合材料学报

作者：王贝, 凌志伟, 周依琳, 付旭东, 张荣, 胡圣飞, 李骁, 刘清亭,

关键词：天然粘土矿物, 质子交换膜, 复合膜, 纳米尺度, 燃料电池,

质子交换膜(PEM)作为聚合物电解质燃料电池关键部件直接影响着电池性能，拓宽其运行温度和湿度范围有利于简化燃料电池水、热管理设计，从而促进电池小型化和降低成本。近些年来，开发天然粘土/聚合物复合膜已成为提升传统PEM性能和拓宽其应用温、湿度范围的重要途径之一。天然粘土矿物多为含水层状硅酸盐化合物，特殊的孔、层结构和纳米尺度赋予其较大的比表面积和表面效应，其表面和层间富含的羟基在提高复合膜机械强度的同时固定了传质介质，从而在复合膜中构建新的质子传导通道用以提高膜的性能。从纳米微观多个维度综述了不同类别粘土矿物的结构与性能，以及其在质子交换膜中的研究进展，对天然粘土矿物复合质子交换膜的研究进行了总结与展望。

来源：2024年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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