Porphyrin Helical Nanochannel‐Assembled Polybenzimidazole Membranes Doped with Phosphoric Acid for Fuel Cells Operating in a Temperature Range of 25–200 °C

质子交换膜燃料电池 材料科学 磷酸 化学工程 膜电极组件 堆积 卟啉 大气温度范围 阴极 兴奋剂 电导率 功率密度 单体 工作温度 电极 电解质 分析化学(期刊) 聚合物 有机化学 光电子学 物理化学 复合材料 化学 电气工程 热力学 功率(物理) 工程类 物理 冶金 生物化学
作者
Zhipeng Xu,Qiuping Wang,Liang Guo,Yeyang Li,Junyao Wang,Shuaijun Yu,Junbin Liao,Yanqing Xu,Jiangnan Shen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (12) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/adfm.202310762
摘要

Abstract High‐temperature proton‐exchange membrane fuel cells (HT‐PEMFCs) fabricated with phosphoric acid (PA)‐doped polybenzimidazole (PBI) show apparent technical advantages. In practical automotive applications, achieving cold start‐up capability is crucial. In this work, a kind of branched block proton exchange membrane (PEM) based on PBI with a low content of porphyrin ring (<1 mol.%) is reported as a branched monomer. Self‐assembly into high‐density helical nanochannels under the synergistic effect of phase separation and porphyrin π−π stacking, thus the PEM can maintain a high level of PA doping. Specifically, the PA/1.8TCPP‐BrPy‐OPBI membrane shows a proton conductivity of 0.169 and 0.071 S cm −1 , as well as an H 2 ‐O 2 fuel cell peak power density of 1077 and 357 mW cm −2 at 180 and 80 °C without humidification and backpressure, respectively. The membrane electrode assembly (MEA) can exhibit good fuel cell stability, with a voltage decay rate of only 7.0 µV h −1 at 80 °C. Furthermore, it maintains a peak power density of 93% even after 150 start‐up/shut‐down cycles at 25 °C. This work expands the operating temperature range of conventional PBI membranes between 25 and 200 °C and thus provides a novel strategy for high‐performance PBI‐based HT‐PEMFCs.
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
CipherSage应助菠萝吹雪采纳,获得10
刚刚
充电宝应助什么芝士蛋糕采纳,获得10
刚刚
刚刚
一柯发布了新的文献求助50
刚刚
忧郁青亦应助xixi采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
碧蓝白玉完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
一土一叮完成签到,获得积分10
2秒前
荔枝完成签到,获得积分10
2秒前
TT完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助刘冰芸采纳,获得10
2秒前
那个岁月完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
忧郁青亦应助sidashu采纳,获得10
3秒前
cc应助FBSoos采纳,获得20
3秒前
qiqi0426完成签到,获得积分20
3秒前
芊芊完成签到,获得积分10
3秒前
lei.qin完成签到 ,获得积分10
4秒前
徐小薛完成签到,获得积分10
4秒前
难过忆山完成签到,获得积分10
4秒前
小马完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
南城风完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
美丽cyx完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
manman完成签到,获得积分10
5秒前
Hello应助blm采纳,获得10
5秒前
mark完成签到,获得积分10
5秒前
微尘之末发布了新的文献求助10
5秒前
rachell完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
华仔应助项申奥采纳,获得10
7秒前
蛋仔完成签到,获得积分10
7秒前
晚风发布了新的文献求助10
8秒前
AAA发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7732896
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283753
关于积分的说明 20160126
捐赠科研通 7310603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304194
关于科研通互助平台的介绍 2457051
邀请新用户注册赠送积分活动 2313410