Branched polybenzimidazole / polymeric ionic liquid cross-linked membranes with high proton conductivity and mechanical properties for HT-PEM applications

磷酸 质子交换膜燃料电池 电导率 聚合物 材料科学 质子 化学工程 质子输运 离子液体 离子电导率 高分子化学 化学 复合材料 电解质 有机化学 电极 物理化学 催化作用 物理 工程类 量子力学 生物化学
作者
Han Sun,Shuang Wang,Yinghe Cui,Zhipeng Yong,Dan Liang,Xiaodong Wang,Xiaorui Wang,Chenglong Li,Feng Pan,Zhe Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:48 (14): 5618-5629 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.07.222
摘要

Branched polymers have unique three-dimensional dendritic structures, so they have received a lot of attention in the application of high temperature proton exchange membranes. In this work, we synthesize BOPBI-X (X = 3%, 6%, 9%) membranes with different branched ratios based on the synthesis of OPBI, due to the introduction of a rigid triazine structure with a larger free volume, the membranes could absorb more phosphoric acid (PA) while maintaining sufficient mechanical strength. Among them, the BOPBI-6% membrane obtains splendid comprehensive performance, when the PA doping level (ADL) is 9.55, it achieves a proton conductivity of 99.2 mS cm−1 at 180 °C, which is 1.8 times higher than OPBI (54.8 mS cm−1), and it performs well in long-term oxidation stability test after 144 h, it still has a mass retention rate of 90%. For the sake of further boost the performance of the membrane, cross-linkable polymeric ionic liquid (PIL) is introduced to the system. Among them, BOPBI-PIL-30% membrane has sufficient mechanical properties (5.50 ± 0.8 MPa), and the proton conductivity (146.9 mS cm−1) at 180 °C is also excellent, so BOPBI-PIL-30% membrane is expected to be a promising candidate as HT-PEMs.

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
1秒前
1秒前
2秒前
子忧发布了新的文献求助30
3秒前
科研通AI6.4应助山楂采纳,获得10
4秒前
4秒前
南屿完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
HHHH发布了新的文献求助10
6秒前
852应助DAYDAY采纳,获得10
7秒前
www完成签到,获得积分10
8秒前
董春伟完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
willowyololyx应助李亦然采纳,获得10
9秒前
吐个泡泡完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
仰望星空发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
13秒前
14秒前
tunacan完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
谦让夏旋发布了新的文献求助10
14秒前
zho应助清爽灯泡采纳,获得10
15秒前
key应助清爽灯泡采纳,获得10
15秒前
充电宝应助清爽灯泡采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
科研发布了新的文献求助10
17秒前
DCdust发布了新的文献求助10
17秒前
Lny发布了新的文献求助10
18秒前
lys驳回了小蘑菇应助
19秒前
往哪李跑完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
仰望星空完成签到,获得积分20
20秒前
香蕉觅云应助帅气仙人掌采纳,获得10
21秒前
22秒前
小白飞526完成签到,获得积分10
22秒前
JamesPei应助liyao90911采纳,获得10
23秒前
小二郎应助sahjdkah采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7284564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8905339
关于积分的说明 18843179
捐赠科研通 6954711
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207916
关于科研通互助平台的介绍 2378146
邀请新用户注册赠送积分活动 2183465