Poly (ionic liquid) filled and cross-linked bacterial cellulose-based organic-inorganic composite anion exchange membrane with significantly improved ionic conductivity and mechanical strength

离子液体 细菌纤维素 纤维素 离子电导率 离子交换 材料科学 化学工程 电导率 离子 表面改性 化学 有机化学 电解质 电极 催化作用 生物化学 工程类 物理化学
作者
Mingjie Cao,Jiale Chu,Xiangjian Fan,Fei Wang,Jie Wang,Fan Cheng,Zushun Xu,Fuqiang Hu,Hai Liu,Chunli Gong
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:675: 121558-121558 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121558
摘要

The “trade-off” between high ionic conductivity and dimensional stability is a current challenge in preparation of anion-exchange membranes (AEMs). Here, the inorganic precursor tetraethyl silicate (TEOS) was used to induce silica mineralization on the surface of bacterial cellulose (BC) to obtain SiO2@BC. Then the CC of 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate (MPS) was modified on the SiO2@BC surface to fabricate MSiO2@BC porous substrate, followed by in situ filling and crosslinking polymerization with the CC of the cationic monomers (VBTAC) to prepare MSiO2@BC-PVD AEM. The inorganic component in the porous substrate not only enhanced the mechanical properties of AEM, but also induced to construct ordered ion transport channels within the membrane that effectively improved the ionic conductivity. The MSiO2@BC-PVD membrane simultaneously exhibited satisfactory ion conductivity (102 mS cm−1) and low swelling ratio (only 5.9%) at 80 °C. Moreover, the MSiO2@BC-PVD membrane showed a favorable tensile strength of 47.1 MPa, which was 95% higher than that of the pure BC/PVD membrane. More importantly, the maximum peak power density of alkaline direct methanol fuel cell assembled with MSiO2@BC-PVD membrane reached to 100 mW cm−2 at 80 °C. The present work opens a novel path to achieve AEMs with excellent ion conductivity and cell performances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李佳宁发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
dqefq完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
Akim应助屈奕采纳,获得10
1秒前
2秒前
东方元语发布了新的文献求助10
2秒前
CBP完成签到,获得积分10
3秒前
留胡子的云朵完成签到,获得积分10
3秒前
虚心沂完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
卢雨生发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
所所应助Aiden采纳,获得10
3秒前
3秒前
Burney完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
公子小白完成签到,获得积分10
4秒前
领导范儿应助机智采纳,获得10
5秒前
5秒前
zjj970654859完成签到,获得积分10
5秒前
laj完成签到,获得积分10
5秒前
星回完成签到,获得积分10
5秒前
ankang发布了新的文献求助10
5秒前
好事成双完成签到,获得积分10
6秒前
Lydia_Wong发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
简珹楚完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
HY发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
pxy完成签到,获得积分20
8秒前
美年达完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
不打摩斯完成签到 ,获得积分10
9秒前
hh完成签到,获得积分20
9秒前
qiuling完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
Handbook on Planning and Climate Change Adaptation 400
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6809166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8525604
关于积分的说明 18148713
捐赠科研通 6133951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3029092
邀请新用户注册赠送积分活动 2005659
关于科研通互助平台的介绍 2003263