燃料电池技术被认为是利用氢能的最佳能量转换装置，因为它能够以环保的方式直接高效地将化学能转换为电能，并且受到了越来越多的关注[[1], [2], [3], [4]]。特别是，高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）由于其简化的水/热管理系统、高能量转换效率和出色的二氧化碳耐受性而引起了广泛的研究兴趣[[5], [6], [7]]。OPBI被认为是HT-PEMs中最有前途的候选材料之一，因为它易于加工、具有优异的热稳定性和化学稳定性以及在高温下的优良质子导电性。然而，在高温和高酸掺杂水平（ADL）下长期运行时，PBI分子之间的范德华力减弱可能导致蠕变、分层、质子交换膜（PEM）损失和机械降解等问题[[8], [9], [10]]。
磷酸（PA）的保留能力是燃料电池的一个重要性能指标，直接影响其使用寿命[11]。因此，大量研究集中在通过材料和系统优化来提高PA的保留率[11,12]。关于PA渗出机制及其影响因素的更全面讨论，最近的研究提供了有价值的见解：PA的迁移会破坏三相界面并加速催化剂失活；在高负载运行下PA的重新分布是性能下降的关键原因；PA的渗出会直接降低能量密度和耐久性[4,13,14]。目前解决HT-PEMFCs中磷酸泄漏的方法主要包括以下几种：(1) 添加额外的季铵基团以增加PA的锚定位点[15]；(2) 实施交联聚合物网络以提高结构稳定性[16]；(3) 开发相分离结构以同时增强机械强度和保持离子传导路径[17]；(4) 利用微孔结构的毛细作用（连通容器效应）来最小化电解质泄漏[18]；(5) 集成吸湿性纳米填料（例如，共价有机框架/COFs）进行磷酸络合[19,20]；(6) 设计共价结合的聚酸簇作为固定的PA替代品[21]。
交联在高温质子交换膜（HT-PEMs）中是一种双重功能策略，既能提高PA的保留率，又能解决尺寸稳定性和化学耐久性的关键问题[[22], [23], [24]]。在各种方法中，共价交联仍然是主要的技术[25]。然而，传统的热交联存在一些局限性：需要持续的高温和较长的反应时间，对交联密度的控制较差，以及对膜性能的不利影响——包括质子传输通道的堵塞和机械脆性的增加[[26], [27], [28]]。
光交联技术代表了膜制造方面的重大进步，其中光引发剂在紫外/可见光照射下产生活性自由基，诱导聚合物链之间的快速共价键形成。这一过程在极短的时间内（几秒到几分钟）建立了稳定的三维网络结构[[29], [30], [31]]。与传统热交联相比，这种光化学方法有三个明显的优势：空间可控的交联可以精确调节质子传导路径，室温处理可以防止膜组分的熱降解，并且与先进的制造技术兼容，可以创建图案化的多层结构或异质结构[[32], [33], [34]]。最近的研究在非氟化聚合物系统中展示了成功应用，显著提高了磺化聚醚醚酮（SPEEK）和磺化聚砜（SPSU）膜的机械性能和尺寸稳定性。Na等人使用苯酚和三乙胺作为光引发剂，采用紫外光交联技术来控制磺化聚醚醚酮（SPEEK）膜的交联程度。这种方法显著提高了膜的机械强度和耐水解/氧化稳定性，同时大大降低了其甲醇渗透系数和吸水率，从而优化了直接甲醇燃料电池的性能[35]。目前关于高温质子交换膜（HT-PEMs）的光交联应用的研究仍处于起步阶段，对基本的结构-性能关系的理解尤其有限。三个关键的知识空白仍然存在：光交联参数（例如，辐照强度、持续时间）与最终膜微观结构之间的定量关联，交联引起的形态变化如何影响高温下的质子传输路径的机制理解，以及光交联网络在连续运行下的长期稳定性。
在这项研究中，我们通过原位光催化偶联三级胺、苯甲基和酮羰基基团，开发了一系列基于功能化聚醚醚酮（PEEK）基质的高温质子交换膜（HT-PEMs）。这种创新方法有三个主要优势：无需交联剂处理，保留了功能位点，并且制造过程对环境友好。光子衰减效应自然形成了从表面到核心逐渐降低的交联密度梯度，显著提高了PA的保留率（在80°C/40% RH下处理120小时后保留率为90%），同时保持了结构完整性。这些膜表现出优异的性能特性：机械强度高（拉伸强度>17 MPa，伸长率>130%），质子导电性高（在200°C时达到165 mS cm?1?2
