亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Proton exchange membranes with functionalized sulfonimide and phosphonic acid groups for next-generation fuel cells operating at 120 °C

质子交换膜燃料电池 质子 燃料电池 化学 化学工程 高分子化学 材料科学 核化学 工程类 物理 生物化学 核物理学
作者
Yucong Liao,Shengqiu Zhao,Guoliang Liu,Hao Li,Jiaqi Shuai,Letian Wang,B. Liu,Haolin Tang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:488: 150971-150971 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150971
摘要

Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) face a significant challenge when operating in high-temperature and low-humidity environments, the hydrocarbon-based polymers that are sulfonated or phosphonated can't meet the demand for achieving high performance. Modifying perfluorosulfonyl fluoride (PFSF) through meticulous design of side-chain chemical structures and introducing functionalized sulfonimide and phosphonic acid groups. Membranes derived from a perfluorocarbon backbone and polyacid side chain structures exhibit distinct microphase separation. The sulfonimide group exhibits hyper-acidic properties, whereas the phosphonic acid group functions as proton acceptor and donor. These two groups work synergistically to establish a distinct proton transport channel. The robust adsorption between acidic functional groups and water molecules enhances the diffusion of water molecules, resulting in an increase in proton conductivity. Moreover, Density Functional Theory (DFT) calculations reveal that the phosphonic acid group of the side chain has difficulty forming anhydrides. The prepared perfluorosulfonimide-phosphonic acid (PFSNPA) proton exchange membrane demonstrates an impressive conductivity of 263 mS·cm−1 at 120 °C. In H2/Air fuel cell tests, PFSNPA achieves an outstanding output power of 1076.1 mW·cm−2 at 120 °C and 40 % RH. This study introduces a new approach for designing and fabricating proton exchange membrane materials for high-temperature fuel cells.
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
清爽的机器猫完成签到 ,获得积分10
刚刚
Airoe完成签到,获得积分10
2秒前
成就迎波完成签到,获得积分10
8秒前
惠香香的发布了新的文献求助10
10秒前
yhgz完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.2应助Airoe采纳,获得10
11秒前
12秒前
上官若男应助七彩螺旋采纳,获得10
15秒前
18秒前
ggtom完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
niming完成签到 ,获得积分10
26秒前
28秒前
七彩螺旋发布了新的文献求助10
32秒前
科研通AI6.2应助惠香香的采纳,获得10
33秒前
35秒前
默默的渊思完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
40秒前
支雨泽完成签到,获得积分10
46秒前
Phyllis发布了新的文献求助10
54秒前
58秒前
Zhou完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiao发布了新的文献求助10
1分钟前
wanci应助Vivienne采纳,获得10
1分钟前
xiao完成签到,获得积分20
1分钟前
欣慰的代桃完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
香蕉觅云应助Phyllis采纳,获得10
1分钟前
YYJ25完成签到,获得积分10
1分钟前
Vivienne发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
沉静的万天完成签到,获得积分10
1分钟前
CN00016完成签到,获得积分10
1分钟前
体贴的沂完成签到,获得积分10
1分钟前
一种信仰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kolyan发布了新的文献求助10
1分钟前
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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
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 7633484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9207636
关于积分的说明 19747919
捐赠科研通 7202195
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274951
关于科研通互助平台的介绍 2436881
邀请新用户注册赠送积分活动 2271802