Highly ion-selective sulfonated polyimide membranes with covalent self-crosslinking and branching structures for vanadium redox flow battery

流动电池 Nafion公司 咪唑 化学 聚酰亚胺 氧化还原 选择性 质子化 高分子化学 无机化学 材料科学 离子 有机化学 电极 电化学 物理化学 催化作用 电解质 生物化学 图层(电子)
作者
Jinchao Li,Jun Liu,Wenjie Xu,Jun Long,Wenheng Huang,Yaping Zhang,Liang‐Yin Chu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:437: 135414-135414 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135414
摘要

With an innovatively synthesized X-shaped tetramine monomer 4,4',4'',4'''-(1H,3'H-[5,5'-bibenzo[d]imidazole]) tetraaniline with imidazole groups, a series of novel sulfonated polyimide membranes with covalent self-crosslinking and branching structures (sc-bSPI-x) are designed and prepared for application in vanadium redox flow battery (VRFB). The synergistic effects of protonated imidazole and sulfonic acid are supposed to create proton transport channels and Donnan exclusion, leading to break the trade-off between proton conductance and vanadium ion resistance. Among all the prepared sc-bSPI-x membranes, the sc-bSPI-14 membrane with 14% theoretical cross-linking degree shows the highest ion selectivity (2.78 × 105 S min cm−3), which is about 6.5 times of commercial Nafion 212 membrane (0.43 × 105 S min cm−3). The VRFB performances including self-discharge time, coulombic and energy efficiencies at 80–200 mA cm−2 of sc-bSPI-14 membrane are superior to those of Nafion 212 membrane (sc-bSPI-14: self-discharge time 46 h, CE = 97.6–99.2% and EE = 82.9–63.2%; Nafion 212: self-discharge time 11 h, CE = 86.5–94.5% and EE = 78.4–61.4%). Meanwhile, the 1000-time cycling charge–discharge test of sc-bSPI-14 membrane at 140 mA cm−2 is performed, demonstrating its outstanding operational stability. The results indicate that the proposed sc-bSPI-14 membrane is a promising candidate for VRFB application.
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
gao123发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
奋力的王打工人完成签到,获得积分10
2秒前
木mao发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI5应助Jun采纳,获得10
3秒前
有魅力敏完成签到,获得积分10
3秒前
小二郎应助此然采纳,获得10
3秒前
4秒前
LLLLLLL发布了新的文献求助10
4秒前
深情安青应助Jacky采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
王甜发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助嘎嘎嘎嘎采纳,获得10
6秒前
现代的乐天给现代的乐天的求助进行了留言
6秒前
6秒前
ly发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Amai发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
savica完成签到,获得积分10
8秒前
妖精完成签到,获得积分10
9秒前
breeze完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
斯文败类应助一棵好困芽采纳,获得10
10秒前
可爱的函函应助王甜采纳,获得10
11秒前
zddddd发布了新的文献求助10
11秒前
999发布了新的文献求助10
11秒前
捏捏捏发布了新的文献求助10
12秒前
Paul111发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
15秒前
catzhou发布了新的文献求助10
15秒前
annafan应助3565采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
隐形曼青应助淡定的定帮采纳,获得10
16秒前
nenoaowu发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3787425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333065
关于积分的说明 10258846
捐赠科研通 3048429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673117
邀请新用户注册赠送积分活动 801635
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760308