PEEK骨架增强SPAEK膜

低溶胀高导电

结晶PEEK原位构建三维骨架，在质子电导率不妥协的前提下抑制溶胀，提升膜尺寸稳定性与耐久性。

Siwen, Ding · Jinbao, Li · Qiang, Ren · Zhe, Zhao · Lulu, Yuan · 张梅 · 庞金辉

Journal of Membrane Science 2026

具体参数

溶胀率

7.8 %

质子电导率

107.5 mS cm⁻¹

峰值功率密度

283 mW cm⁻²

耐久性

80 h

技术优势

溶胀率降至7.8%

结晶PEEK骨架在膜内形成三维网络，机械约束SPAEK的吸水膨胀，使膜在80°C水中的溶胀率仅为7.8%，远低于未增强的高磺化膜。

电导率保持高值

在抑制溶胀的同时，f-P/SP/10膜仍保持107.5 mS cm⁻¹的高质子电导率，表明增强结构没有牺牲质子传导性能。

功率密度媲美Nafion

单电池测试中PEEK复合膜峰值功率密度达到283 mW cm⁻²，与商业Nafion 117膜相当，证明其在器件层面具有竞争力。

耐久性显著改善

80 h耐久性测试显示复合膜性能衰减更小，比未增强膜具有更好的长期运行稳定性。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：替代Nafion膜，在保持功率密度同时抑制吸水溶胀。
• 燃料电池质子交换膜：用作膜电极中的质子交换膜，提升尺寸稳定性和耐久性。
• 氢燃料电池：在高湿度氢燃料电池环境中保持质子传导并控制溶胀。