High performance nanocomposite proton exchange membranes based on the nanohybrids formed by chemically bonding phosphotungstic acid with covalent organic frameworks

磷钨酸 共价有机骨架 Nafion公司 共价键 质子交换膜燃料电池 化学工程 纳米复合材料 电导率 质子输运 材料科学 膜电极组件 高分子化学 化学 电极 纳米技术 有机化学 电化学 电解质 催化作用 物理化学 生物化学 工程类
作者
Shaoxiong Zhai,Zhongrui Lu,Yuna Ai,Xiaoyang Jia,Yumeng Yang,Xin Liu,Miao Tian,Xingming Bian,Jun Lin,Shaojian He
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:554: 232332-232332 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232332
摘要

The performance deterioration of the proton exchange membranes (PEMs) under low humidity is one of the key issues hindering the further development of PEM fuel cells (PEMFCs). Covalent organic frameworks (COFs) offer the possibility of facilitating proton transport due to their structural advantages such as ordered pore networks and tunable functionalities. In this work, we have applied a hydrothermal method to synthesize the phosphotungstic acid (HPW) functionalized covalent organic framework (COF) nanohybrids (P–COF), in which the HPW is immobilized within the cavities of COF through the chemical bonds. The strong acidity of HPW and the ordered structure of P–COF facilitates the fast and efficient proton conduction in the Nafion/P–COF nanocomposite membranes, resulting in superior proton conductivity along with outstanding performance in H2/O2 PEMFCs under low humidity. At 25 °C under 55% RH, the proton conductivity of Nafion nanocomposite membrane with 4 wt% P–COF (Nafion/P–COF-4) reaches a proton conductivity of 0.061 S cm−1, which is 307% higher than that of the recast Nafion. The membrane electrode assembly (MEA) based on Nafion/P–COF-4 membrane exhibits excellent performance in a H2/O2 fuel cell, achieving the peak power density of 724 mW cm−2 at 80 °C and 50% RH, 138% higher than the MEA based on the recast Nafion.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
2秒前
2秒前
王大愚发布了新的文献求助10
3秒前
尤静柏发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助彩色的访天采纳,获得20
4秒前
陈晶完成签到 ,获得积分10
6秒前
chuling发布了新的文献求助10
6秒前
darling发布了新的文献求助10
7秒前
SUR完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
ghost4551完成签到,获得积分10
9秒前
852应助sabrina采纳,获得30
10秒前
打打应助眼睛大盼兰采纳,获得30
11秒前
王靓仔发布了新的文献求助10
12秒前
为啥完成签到,获得积分10
12秒前
myyy完成签到 ,获得积分10
14秒前
dm发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
19秒前
苦行僧完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
顾矜应助chuling采纳,获得30
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
22秒前
聪慧的凡灵应助漾漾采纳,获得20
23秒前
25秒前
风衣拖地完成签到 ,获得积分10
25秒前
小鱼发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
聪慧芷巧发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
川木发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
29秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd Edition 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
Implantable Technologies 500
Ecological and Human Health Impacts of Contaminated Food and Environments 400
Theories of Human Development 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 计算机科学 内科学 纳米技术 复合材料 化学工程 遗传学 催化作用 物理化学 基因 冶金 量子力学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3923319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3468212
关于积分的说明 10951032
捐赠科研通 3197224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1766471
邀请新用户注册赠送积分活动 856265
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 795378