酸酸化聚酞菁质子电解质

室温电导超1 mS/cm

一种高纯度无金属聚酞菁与甲磺酸复合的固态质子电解质，其电化学稳定窗口为迄今报道最宽，并赋予固态质子电池创纪录的比容量。

Zhang, Qin · 刘保 · Hao-Yu, Li · Ye, Shu · Shuo, Zuo · 乔峤 · 刘公平 · Luo, Hongbin · Xiao-Ming, Ren

Small 2025

具体参数

质子电导率

{'zh': '>10⁻³', 'en': '>10⁻³'} S cm⁻¹

技术优势

室温电导高

MeSA@H₂PPc 在室温下质子电导率超过 10⁻³ S cm⁻¹，源于甲磺酸与聚酞菁分子间的强相互作用形成连续的质子传输通道，无需加湿即可传导。

窗口最宽

该电解质具有迄今报道固态质子电解质中最宽的电化学稳定窗口，意味着在高电压下不易分解，可匹配更高电压的电极材料。

比容量创纪录

以其组装的固态质子电池实现了创纪录的比容量，超过所有先前报道的固态体系，甚至优于许多使用传统液态电解液的质子电池。

循环稳定

该电解质赋予固态质子电池优异的倍率性能和鲁棒的循环耐久性，保证了长期工作下的容量保持。

应用场景

• 固态质子电池：以其为电解质可组装出高比容、长循环的固态质子电池，替代液态体系。
• 质子交换膜：材料可制成高电导率、宽电压窗口的质子交换膜，用于电化学器件。
• 燃料电池电解质：其室温高质子电导率和宽窗口有望用作燃料电池电解质，提升输出性能。
• 超级电容器：高质子传导能力可降低超级电容器内阻，改善功率密度和循环稳定性。