Enhanced Proton Conductivity of Sulfonated Poly(ether ether ketone) Membrane Embedded by Dopamine‐Modified Nanotubes for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

质子交换膜燃料电池 化学工程 埃洛石 电导率 材料科学 乙醚 碳纳米管 傅里叶变换红外光谱 高分子化学 质子输运 化学 纳米技术 有机化学 物理化学 复合材料 工程类 生物化学
作者
H. Zhang,T. Zhang,J. Wang,Fuyun Pei,Yakun He,Jie Liu
出处
期刊:Fuel Cells [Wiley]
卷期号:13 (6): 1155-1165 被引量:97
标识
DOI:10.1002/fuce.201300130
摘要

Abstract Design and fabrication of alternative proton exchange membrane (PEM) with high proton conductivity is crucial to the commercial application of PEM fuel cell. Inspired by the bioadhesion principle, dopamine‐modified halloysite nanotubes (DHNTs) bearing –NH 2 and –NH– groups are facilely synthesized by directly immersing natural halloysite nanotubes (HNTs) into dopamine aqueous solution under mild conditions. DHNTs are then embedded into sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) matrix to prepare hybrid membranes. HNTs‐filled hybrid membranes are prepared for comparison. The microstructure and physicochemical properties of the membranes are extensively investigated. Fourier transform infrared analysis implies that ordered acid–base pairs (e.g., –S–O – … + H–HN–, –S–O – … + H–N–) are formed at SPEEK–DHNT interface through strong electrostatic interaction. In such a way, continuous surface‐induced ion‐channels emerge along DHNTs. Although the incorporation of DHNTs reduces the channel size, water uptake, and area swelling of the hybrid membranes, which in turn would reduce the vehicle‐type proton transfer, the acid–base pairs create continuous pathways for fast proton transfer with low energy barrier via Grotthuss mechanism. Consequently, DHNT‐filled hybrid membrane with 15% DHNTs achieves a 30% increase in proton conductivity and a 52% increase in peak power density of single cell when compared with SPEEK control membrane, particularly.
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
cuddly完成签到 ,获得积分10
5秒前
等待的代容完成签到,获得积分10
6秒前
lucky珠完成签到 ,获得积分10
6秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
lin应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
宅宅完成签到 ,获得积分10
10秒前
longer完成签到 ,获得积分10
12秒前
陌上尘开完成签到 ,获得积分10
14秒前
杂菜流完成签到,获得积分10
14秒前
雪儿完成签到 ,获得积分10
14秒前
妍宝贝完成签到 ,获得积分10
15秒前
swordshine完成签到,获得积分10
15秒前
和谐的烙完成签到,获得积分20
15秒前
xx完成签到 ,获得积分10
15秒前
帅气的祥发布了新的文献求助10
19秒前
小恐龙飞飞完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
笨笨西装完成签到,获得积分10
24秒前
MchemG应助你怎么睡得着觉采纳,获得10
28秒前
faye发布了新的文献求助10
29秒前
jackhlj完成签到,获得积分10
29秒前
了0完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
月亮与六便士完成签到 ,获得积分10
32秒前
芝诺的乌龟完成签到 ,获得积分0
33秒前
小九完成签到,获得积分10
33秒前
风中小懒虫完成签到,获得积分10
34秒前
11完成签到 ,获得积分10
35秒前
Present完成签到 ,获得积分10
35秒前
ZhouYW完成签到,获得积分0
36秒前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
36秒前
38秒前
圆圆完成签到 ,获得积分10
41秒前
Ampace小老弟完成签到 ,获得积分10
46秒前
Anatee完成签到,获得积分10
46秒前
贤惠的咖啡完成签到,获得积分10
47秒前
Diaory2023完成签到 ,获得积分0
48秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3804266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3349064
关于积分的说明 10341339
捐赠科研通 3065204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682984
邀请新用户注册赠送积分活动 808571
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 764600