Quinuclidinium‐Based Microporous Anion Exchange Membranes for Water Electrolysis

微型多孔材料 化学工程 电解 离子交换 材料科学 制氢 电解质 催化作用 电导率 碱性燃料电池 化学 无机化学 电解水 碱性水电解 聚合物电解质膜电解 双功能 扩散 质子交换膜燃料电池 浸出(土壤学) 氢气净化器 离子交换树脂 电流密度 膜电极组件
作者
Wenhao Zou,Gonggen Tang,Kang Peng,Xinxin Mo,Tao Hu,Zhengjin Yang,Tongwen Xu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (45): e202514264-e202514264 被引量:20
标识
DOI:10.1002/anie.202514264
摘要

Abstract Anion exchange membrane water electrolysis (AEMWE) is a promising green hydrogen production method; however, it is constrained by the moderate OH − conductivity and inadequate alkaline stability of anion exchange membranes (AEMs). Here we report a series of quinuclidinium‐based AEMs with branched and microporous structures, achieving 99.95% OH − conductivity retention after 3100 h in 10 M NaOH at 80 °C. By tuning the rigidity of the branching units to limit chain packing, micropores were created to enhance OH − transport, which improved the diffusion coefficient of OH − by 1.6 times within the poly (terphenyl‐triptycene‐quinuclidinium) (PTPQ‐Trip) membrane having the most rigid structure. An AEMWE configured with a PTPQ‐Trip membrane and nickel‐alloy catalysts can tolerate varied alkaline concentrations and deliver a hydrogen production current density of 2.8 A cm −2 at 2.0 V in 5 M KOH, which can be continuously operated at 0.5 A cm −2 and 30 °C for over 1200 h, with intentionally included stop/start interruptions. The assembled AEMWE demonstrated stable operation for 1400 h under alternating operational current densities and varying electrolyte temperatures. This work underscores the critical role of alkaline‐resistant microporous AEMs and highlights the adaptability of AEMWE for hydrogen production using renewable electricity.
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
科研通AI6.2应助xingsi采纳,获得10
刚刚
刚刚
快乐冷风完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
feng完成签到,获得积分10
1秒前
科研CY发布了新的文献求助10
2秒前
kk关注了科研通微信公众号
2秒前
慕青应助HAPPY采纳,获得10
3秒前
linuo完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
香蕉觅云应助zz采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.2应助Jackpu采纳,获得10
6秒前
7秒前
萧水白完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
付蓉完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
大模型应助科研CY采纳,获得10
11秒前
12秒前
李健应助hmily采纳,获得10
13秒前
naiz发布了新的文献求助40
13秒前
南九完成签到,获得积分10
14秒前
Akim应助谦让烨华采纳,获得30
15秒前
桑灿垚发布了新的文献求助10
15秒前
无花果应助多情的舞蹈采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.4应助小先生采纳,获得10
16秒前
16秒前
肸子完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Jin发布了新的文献求助10
17秒前
1234qwer发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
kk发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
YPP完成签到,获得积分10
21秒前
yy发布了新的文献求助10
22秒前
机灵曼荷完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
时若发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
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 7570765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9150513
关于积分的说明 19571124
捐赠科研通 7156148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263933
关于科研通互助平台的介绍 2429312
邀请新用户注册赠送积分活动 2254027