Chain Architecture Dependence of Morphology and Water Transport in Poly(fluorene alkylene)-Based Anion-Exchange Membranes

芴 膜 高分子化学 离子交换 共聚物 单体 氢氧化物 离子 化学工程 质子交换膜燃料电池 化学 材料科学 有机化学 聚合物 工程类 生物化学
作者
Xiaofeng Li,Kuan Yang,Zimo Wang,Yaohan Chen,Yonggang Li,Jing Guo,Jifu Zheng,Shenghai Li,Suobo Zhang
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:55 (23): 10607-10617 被引量:52
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.2c01488
摘要

Main-chain non-ether anion-exchange membranes (AEMs) have become a research hotspot in recent years because of their ease of preparation and excellent alkaline stability. However, owing to the limitations of the types of monomers and polymerization mechanisms, preparing main-chain non-ether AEMs with controllable morphology remains challenging. Herein, seven poly(fluorene alkylene) membranes, including random and block-structured membranes with different quaternary ammonium (QA) group distributions on the side chains, with the same ion-exchange capacity (IEC) were designed via superacid-catalyzed polymerization. The properties of the as-synthesized membranes were characterized, and the water-transport mechanism has been discussed in relation to the morphology of the membranes. The formed bicontinuous phase structure based on block biphenyl units possessed multidirectional ion channels and distinct ion clusters favorable to water molecule movement. The conductivity of the optimized membrane with a block biphenyl structure reached 208 mS cm–1 at 80 °C, and the peak power density of an H2/O2 fuel cell based on the as-prepared membrane was 0.92 W cm–2. The reported approach is effective in balancing the content of free and bound water within the membrane, generating maximum hydroxide mobility and water transport suitable for high-performance AEM fuel cells. This study highlights the significance of regulating the block structure and adjusting the segment distribution in AEMs to tune their morphologies and provides an innovative design approach for constructing high-performance AEMs.
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
耶耶耶完成签到,获得积分10
2秒前
东起欧发布了新的文献求助10
2秒前
蒋瑞轩发布了新的文献求助10
3秒前
孙悟空完成签到,获得积分20
3秒前
华仔的应助被金箍棒采纳,获得30
3秒前
bkagyin的应助被长点脑子行不行采纳,获得10
4秒前
美满的帽子完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
舒心的初露完成签到,获得积分10
5秒前
Hello的应助被顺利的机器猫采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
深情安青的应助被皮在痒采纳,获得10
6秒前
7秒前
XD的应助被AbleSpen采纳,获得10
8秒前
赘婿的应助被炙热的飞荷采纳,获得10
9秒前
搜集达人的应助被李李采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
在一发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
11秒前
大团长完成签到 ,获得积分10
13秒前
倔强发布了新的文献求助10
13秒前
神勇难胜完成签到,获得积分10
14秒前
wanci的应助被打倒恶人采纳,获得10
14秒前
诚心的忆曼的应助被DearSherry采纳,获得30
14秒前
南风知意完成签到,获得积分10
15秒前
dyhhh的应助被啊咧咧采纳,获得10
15秒前
15秒前
AbleSpen完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
晴天发布了新的文献求助10
16秒前
孙悟空发布了新的文献求助10
17秒前
衣裳薄完成签到,获得积分10
18秒前
18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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541274
关于积分的说明 21645122
捐赠科研通 7725429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421324
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463521