Poly(aryl piperidinium) membranes and ionomers for hydroxide exchange membrane fuel cells

氢氧化物 芳基 离子电导率 离子键合 材料科学 聚电解质 电导率 离子交换 膜电极组件 高分子化学 化学 化学工程 无机化学 聚合物 复合材料 电极 有机化学 阳极 工程类 电解质 物理化学 离子 烷基 生物化学
作者
Junhua Wang,Yun Zhao,Brian P. Setzler,Santiago Rojas‐Carbonell,Chaya Ben Yehuda,Alina Amel,Miles Page,Lan Wang,Keda Hu,Lin Shi,S. Gottesfeld,Bingjun Xu,Yushan Yan
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:4 (5): 392-398 被引量:589
标识
DOI:10.1038/s41560-019-0372-8
摘要

One promising approach to reduce the cost of fuel cell systems is to develop hydroxide exchange membrane fuel cells (HEMFCs), which open up the possibility of platinum-group-metal-free catalysts and low-cost bipolar plates. However, scalable alkaline polyelectrolytes (hydroxide exchange membranes and hydroxide exchange ionomers), a key component of HEMFCs, with desired properties are currently unavailable, which presents a major barrier to the development of HEMFCs. Here we show hydroxide exchange membranes and hydroxide exchange ionomers based on poly(aryl piperidinium) (PAP) that simultaneously possess adequate ionic conductivity, chemical stability, mechanical robustness, gas separation and selective solubility. These properties originate from the combination of the piperidinium cation and the rigid ether-bond-free aryl backbone. A low-Pt membrane electrode assembly with a Ag-based cathode using PAP materials showed an excellent peak power density of 920 mW cm−2 and operated stably at a constant current density of 500 mA cm−2 for 300 h with H2/CO2-free air at 95 °C. A key challenge for hydroxide exchange membrane fuel cells is the development of membranes with both high ionic conductivity and mechanical strength. Here the authors report a high-performance family of poly(aryl piperidinium) membranes enabling promising durability and power density.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
01259完成签到 ,获得积分10
1秒前
keyaner完成签到,获得积分10
7秒前
芝诺的乌龟完成签到 ,获得积分0
9秒前
我和你完成签到 ,获得积分10
13秒前
ponytail完成签到 ,获得积分10
14秒前
俏皮诺言完成签到,获得积分10
22秒前
QP34完成签到 ,获得积分10
28秒前
标致路灯完成签到 ,获得积分10
31秒前
垃圾桶完成签到 ,获得积分10
34秒前
qiuqiu完成签到,获得积分20
39秒前
辉辉完成签到,获得积分10
43秒前
qiuqiu给qiuqiu的求助进行了留言
1分钟前
慕子默完成签到,获得积分10
1分钟前
紫陌完成签到,获得积分10
1分钟前
滕皓轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Z_Z完成签到,获得积分10
1分钟前
BINBIN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
现代元灵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柴郡喵完成签到,获得积分10
2分钟前
kkkk完成签到 ,获得积分10
2分钟前
luckweb完成签到,获得积分10
2分钟前
xiaoruixue完成签到,获得积分10
2分钟前
livra1058完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
JACK发布了新的文献求助10
2分钟前
SOLOMON应助Singularity采纳,获得10
2分钟前
Jonsnow完成签到 ,获得积分10
2分钟前
安安滴滴完成签到 ,获得积分10
3分钟前
知行合一完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Herbs完成签到 ,获得积分10
3分钟前
周全完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xxcvvv完成签到,获得积分0
3分钟前
小奕完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
qiuqiu发布了新的文献求助10
3分钟前
SOLOMON应助Singularity采纳,获得10
3分钟前
Koi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
乒坛巨人完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Jennifer发布了新的文献求助20
4分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2473639
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138808
关于积分的说明 5450857
捐赠科研通 1862817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926240
版权声明 562817
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495463