清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Bipolar Membrane and Interface Materials for Electrochemical Energy Systems

离解(化学) 材料科学 电化学 离子键合 分解水 异质结 纳米技术 催化作用 化学工程 电解质 电极 化学 离子 光电子学 物理化学 有机化学 生物化学 光催化 工程类
作者
Ramato Ashu Tufa,Marijn A. Blommaert,Debabrata Chanda,Qingfeng Li,David A. Vermaas,David Aili
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (8): 7419-7439 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c01140
摘要

Bipolar membranes (BPMs) are recently emerging as a promising material for application in advanced electrochemical energy systems such as (photo)electrochemical CO2 reduction and water splitting. BPMs exhibit a unique property to accelerate water dissociation and ionic separation that allows for maintaining a steady-state pH gradient in electrochemical devices without a significant loss in process efficiency, thereby allowing a broader catalyst material selection for the respective oxidation and reduction reactions. However, the formation of high-performance BPMs with significantly reduced overpotentials for driving water dissociation and ionic separation at conditions and rates that are relevant to energy technologies is a key challenge. Herein, we perform a detailed assessment of the requirements in base materials and optimal design routes for the BPM layer and interface formation. In particular, the interface in the BPM presents a critical component with its structure and morphology influencing the kinetics of water dissociation reaction governed by both electric field and catalyst driven mechanisms. For this purpose, we present, among others, the advantages and drawbacks in the utilization of a bulk heterojunction formed in 3D structures that recently have been reported to demonstrate a possibility of designing stable and high-performance BPMs. Also, the outer layers of a BPM play a crucial role in kinetics and mass transport, particularly related to water and ion transport at electrolyte–membrane and membrane–catalyst interfaces. This work aims at identifying the gaps in the structure–property of the current monopolar materials to provide prospective facile design routes for BPMs with excellent water dissociation and ionic separation efficiency. It extends to a discussion about material selection and design strategies of advanced BPMs for application in emerging electrochemical energy systems.
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
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
Nick完成签到,获得积分10
22秒前
叮叮当当完成签到,获得积分10
22秒前
兔兔完成签到 ,获得积分10
35秒前
蛋妮完成签到 ,获得积分10
36秒前
一苇以航完成签到 ,获得积分10
40秒前
44秒前
俏皮的松鼠完成签到 ,获得积分10
47秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
50秒前
yu_z完成签到 ,获得积分10
52秒前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
无悔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
蒙面侠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
2分钟前
冷傲半邪完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
科研搬运工完成签到,获得积分10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
辞安发布了新的文献求助10
3分钟前
AAASD完成签到 ,获得积分10
3分钟前
阳炎完成签到,获得积分10
3分钟前
CodeCraft应助辞安采纳,获得10
3分钟前
Rebeccaiscute完成签到 ,获得积分10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
mf2002mf完成签到 ,获得积分10
3分钟前
fuws完成签到 ,获得积分10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Parametric Random Vibration 800
城市流域产汇流机理及其驱动要素研究—以北京市为例 500
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 3862464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3404975
关于积分的说明 10642085
捐赠科研通 3128215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1725238
邀请新用户注册赠送积分活动 830822
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 779454