Porous polybenzimidazole membranes doped with KOH for alkaline water electrolysis

化学工程 电解质 电解 材料科学 多孔性 巴勒 电导率 离子电导率 浸出(土壤学) 无机化学 化学 磁导率 复合材料 电极 生物化学 物理化学 工程类 环境科学 土壤科学 土壤水分
作者
Bin Hu,Min Liu,Qinghai Chen,Xiaowei Zhou,Hongjing Li,Meizi He,Zhongyan Li,Rong Zhang,Yingda Huang,Tauqir A. Sherazi,Nanwen Li
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:694: 122388-122388 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.122388
摘要

The porosity of polybenzimidazole (PBI) based ion-solvating membranes (ISM) with thin skin layer is controlled and utilized to enhance its capacity for electrolyte absorption for the use of alkaline water electrolysis (AWE). The solution of poly(2,2'-(1,4-naphthalene)-5,5′-benzimidazole) (NPBI) containing porogen additive in DMSO solvent was casted and then transformed into a porous membrane by using selective solvents to leaching out the low-molecular-weight additive. Compared with the pristine NPBI membrane, the introduction of porosity significantly enhanced electrolyte absorption from 70 % to 190 %, and reduced the areal resistance from 0.4 Ω cm2 to 0.15 Ω cm2. Besides, the lower H2 permeability (7.3 Barrer) and higher bubble point pressure (>10 Bar) exhibited by the KOH doped porous NPBI membrane (NPBI-75) depicted its potential to work efficiently and safely. In an alkaline water electrolysis test using a PGM-free catalyst in 6 M KOH at 80 °C, the NPBI-75 exhibited a current density of 2500 mA/cm2 at 2.06 V, which outperformed the pristine membrane and commercial Zirfon separator. Moreover, the NPBI-75 exhibited excellent durability up to 700 h at 2000 mA/cm2, which is the highest current density reported so far. The excellent ionic conductivity of NPBI-75 enabled it to work at a relatively lower temperature for 700 h without voltage increase. The improved strategy based on PBI polymer proposed in this paper provided a new strategy for the development of high-performance ion-solvating membranes for AWE.
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
1秒前
iieee发布了新的文献求助10
1秒前
琦琦z发布了新的文献求助10
1秒前
帅气迎蕾发布了新的文献求助10
2秒前
Passion08发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
无机盐发布了新的文献求助10
3秒前
Redback应助汤圆好吃采纳,获得20
4秒前
4秒前
DJH完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
昔我往矣发布了新的文献求助10
6秒前
陈文文发布了新的文献求助10
6秒前
李拜天驳回了cc应助
7秒前
plain发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
hz发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
熠云发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
无机盐完成签到,获得积分10
9秒前
cc应助s12采纳,获得20
9秒前
棒棒的红红完成签到,获得积分10
10秒前
99完成签到,获得积分20
10秒前
水何澹澹完成签到,获得积分0
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
晨曦完成签到,获得积分10
11秒前
科目三应助光储一体化采纳,获得10
11秒前
爆米花应助银河亮晶晶采纳,获得10
11秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
12秒前
852应助务实的落雁采纳,获得10
13秒前
13秒前
凸0皿0凸完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
华仔应助Erste采纳,获得10
15秒前
热情嘉懿完成签到,获得积分10
15秒前
香蕉觅云应助陈文文采纳,获得10
16秒前
plain完成签到,获得积分10
17秒前
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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5679216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4988306
关于积分的说明 15168014
捐赠科研通 4839028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2592997
邀请新用户注册赠送积分活动 1546208
关于科研通互助平台的介绍 1504318