澳大利亚莫纳什大学的工程师团队开宣布一种新式超薄膜，初次完成在无水环境中继续传输质子，使燃料电池能在更高温度下高效安稳运转，然后打破了约束燃料电池功能提高的一个要害瓶颈。相关研讨成果发表于最新一期《科学发展》杂志。研讨人员表明，这一发展有望推进燃料电池在交通运输、重工业以及未来清洁动力系统中的更广泛应用。

  燃料电池能够将化学能直接转化为电能，其主要副产物是水和热量。现在，它已被用于氢燃料轿车、医院与数据中心的备用电源，以及航天器等对轻量化与牢靠性要求极高的场景。但是，现有燃料电池系统大多依靠水基质子传导膜，在较高温度下，水简单蒸发或失效，因而导致传导功率下降。

  针对这一问题，研讨团队提出了一种新式复合膜规划思路。他们将原子级超薄纳米片与纳米限域磷酸相结合，构建出多通道质子传输结构。其间，石墨烯与氮化硼构成的纳米片供给了接连而安稳的传输骨架，而被约束在微纳空间中的磷酸则充任高效“质子中转介质”，使质子能够经过相似“接力跳动”的方法在资料内部快速移动，然后在无水条件下仍坚持高效传导才能。

  试验成果为，该资料在约250℃的高温环境下仍可快速传输质子，并在氢燃料电池测验中展现出极高的功率输出功能。一起，在以高浓度甲醇作为燃料的条件下，该膜资料相同表现出杰出的安稳性和继续运转才能，阐明其在枯燥、高温等苛刻条件下仍能坚持安稳与高效。

  除了燃料电池外，这种规划思路还可拓宽至多种电化学技能，包含水分化、二氧化碳复原以及氨组成等范畴。从更广泛意义上看，它为规划下一代质子传导资料供给了一种新平台，即经过将二维纳米片与纳米限域质子载体相结合来完成功能打破。（记者张佳欣）

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