High conductivity poly(meta-terphenyl alkylene)s proton exchange membranes for high temperature fuel cell

三联苯 三甲胺 电导率 质子 阳离子聚合 烷基 聚合物 材料科学 磷酸 化学工程 分子 离子交换 高分子化学 化学 有机化学 离子 物理化学 物理 工程类 生物化学 量子力学
作者
Xueqing You,Qing Ju,Yichang Ma,Guiqin Yi,Zhangtang Jiang,Nanwen Li,Qiu Gen Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:487: 150535-150535 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150535
摘要

Phosphoric acid (PA)-doped membranes are regarded as a promising candidate for high temperature proton exchange membranes (HT-PEMs), but the trade-off between mechanical property and conductivity is a major problem limiting their application. Here, two poly(meta-terphenyl alkylene)s (m-TPNs), namely m-TPN-MeIm and m-TPN-TMA, are synthesized by 1-methylimidazole (MeIm) and trimethylamine (TMA) reacting with precursor polymer, respectively. The influence of different cationic groups on the properties of m-TPNs HT-PEMs is investigated in detail. m-TPNs diminish plastication of PA molecules on the mechanical property by separating the adsorption sites for PA molecules from the polymer backbone through long alkyl side chains. As a result, both m-TPN-MeIm and m-TPN-TMA membranes exhibit good mechanical property. Besides, m-TPN-TMA/PA surpasses m-TPN-MeIm/PA in most of aspects owing to the higher ion exchange capacity (IEC) and more distinct microphase separation structure. Noticeably, the proton conductivity of m-TPN-TMA/PA is as high as 0.191 S cm−1 and exhibits excellent stability over a testing time of 100 h at 160 °C thanks to the remarkable acid uptake and microphase separation structure. The m-TPN-TMA/PA-based single cell produces an impressive peak power density of 552 mW cm−2 at 200 °C. Therefore, this work offers a viable alternative for structure design to mitigate the trade-off effect of PA-doped HT-PEMs.
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
橡树果完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
不呐呐发布了新的文献求助10
1秒前
研友_VZG7GZ应助慈祥的惜梦采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
spoon文完成签到 ,获得积分10
4秒前
CarryLJR发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Ava应助Jrssion采纳,获得10
5秒前
卧挽星河完成签到,获得积分10
5秒前
闪闪的素发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
林非鹿发布了新的文献求助30
6秒前
nono1031完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
FashionBoy应助zyx采纳,获得10
6秒前
7秒前
科研通AI6.3应助赵一铭采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
马铃薯小豆完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
123456发布了新的文献求助10
9秒前
Lee完成签到,获得积分20
9秒前
lipengfei发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Lian完成签到,获得积分10
11秒前
林非鹿完成签到,获得积分10
11秒前
罗亚亚完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
bkagyin应助慈祥的惜梦采纳,获得10
12秒前
xiaoming发布了新的文献求助10
13秒前
星辰大海应助yyy采纳,获得10
13秒前
cuckovo完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7243731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8867931
关于积分的说明 18706344
捐赠科研通 6918292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3196713
关于科研通互助平台的介绍 2370441
邀请新用户注册赠送积分活动 2171347