Anion Exchange Membranes Based on Bis-Imidazolium and Imidazolium-Functionalized Poly(phenylene oxide) for Vanadium Redox Flow Battery Applications

流动电池 Nafion公司 亚苯基 烷基 法拉第效率 化学 氧化还原 无机化学 离子交换 电导率 高分子化学 侧链 材料科学 化学工程 有机化学 离子 电化学 电极 聚合物 物理化学 工程类 电解质 生物化学
作者
Jing Li,Fei Xu,Weishu Chen,Yuyang Han,Bencai Lin
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:8 (18): 16506-16512 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acsomega.3c01846
摘要

Although the Nafion membrane has a high energy efficiency, long service life, and operational flexibility when applied for vanadium redox flow battery (VRFB) applications, its applications are limited due to its high vanadium permeability. In this study, anion exchange membranes (AEMs) based on poly(phenylene oxide) (PPO) with imidazolium and bis-imidazolium cations were prepared and used in VRFBs. PPO with long-pendant alkyl-side-chain bis-imidazolium cations (BImPPO) exhibits higher conductivity than the imidazolium-functionalized PPO with short chains (ImPPO). ImPPO and BImPPO have a lower vanadium permeability (3.2 × 10-9 and 2.9 × 10-9 cm2 s-1) than Nafion 212 (8.8 × 10-9 cm2 s-1) because the imidazolium cations are susceptible to the Donnan effect. Furthermore, under the current density of 140 mA cm-2, the VRFBs assembled with ImPPO- and BImPPO-based AEMs exhibited a Coulombic efficiency of 98.5% and 99.8%, respectively, both of which were higher than that of the Nafion212 membrane (95.8%). Bis-imidazolium cations with long-pendant alkyl side chains contribute to hydrophilic/hydrophobic phase separation in the membranes, thus improving the conductivity of membranes and the performance of VRFBs. The VRFB assembled with BImPPO exhibited a higher voltage efficiency (83.5%) at 140 mA cm-2 than that of ImPPO (77.2%). These results of the present study suggest that the BImPPO membranes are suitable for VRFB applications.
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
刚刚
terryok发布了新的文献求助30
1秒前
CodeCraft应助圆圆努力中采纳,获得10
1秒前
hoyden完成签到,获得积分10
1秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
怡然新之完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SamXia发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
wangyue1230完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
凉的白开完成签到,获得积分10
5秒前
alin完成签到,获得积分10
7秒前
ASHhan111完成签到,获得积分0
9秒前
9秒前
舒适的白开水完成签到,获得积分10
10秒前
SamXia完成签到,获得积分10
11秒前
我是老大应助Passion采纳,获得10
12秒前
情怀应助淡然的博涛采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
自觉的绮烟完成签到,获得积分10
14秒前
judy发布了新的文献求助10
15秒前
彪壮的紫文完成签到,获得积分10
15秒前
在水一方应助钟123采纳,获得10
16秒前
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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217761
关于积分的说明 17415381
捐赠科研通 5453888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882316
邀请新用户注册赠送积分活动 1858950
关于科研通互助平台的介绍 1700638