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
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
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
Gavin发布了新的文献求助10
刚刚
长歌与行发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
cxlcxl发布了新的文献求助10
1秒前
张证彤发布了新的文献求助10
1秒前
nenoaowu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
芝麻小粉发布了新的文献求助10
3秒前
夕阳发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
852应助斯文的傲珊采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助繁荣的秋采纳,获得10
5秒前
热心烙应助鄂成危采纳,获得20
5秒前
6秒前
ZO发布了新的文献求助20
6秒前
传奇3应助张证彤采纳,获得10
6秒前
小裴发布了新的文献求助10
6秒前
思源应助问雁采纳,获得10
7秒前
7秒前
753958858给753958858的求助进行了留言
7秒前
小王同学发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
阿怪应助浮生采纳,获得10
9秒前
彩色的初雪完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
12秒前
酷波er应助小裴采纳,获得10
13秒前
wimper完成签到,获得积分10
13秒前
万能图书馆应助一二采纳,获得10
13秒前
15秒前
15秒前
脑洞疼应助Vicky采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
安全着陆发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 500
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 400
The role of families in providing long term care to the frail and chronically ill elderly living in the community 380
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 2554587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2179283
关于积分的说明 5618449
捐赠科研通 1900445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 949095
版权声明 565556
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504569