Compatible ionic crosslinking composite membranes based on SPEEK and PBI for high temperature proton exchange membranes

材料科学 化学工程 热重分析 离子键合 复合数 傅里叶变换红外光谱 肿胀 的 甲醇 直接甲醇燃料电池 电导率 质子交换膜燃料电池 复合材料 高分子化学 化学 离子 有机化学 电极 物理化学 工程类 生物化学 阳极
作者
Mingfeng Song,Xuewei Lu,Zhongfang Li,Guohong Liu,Xiaoyan Yin,Yuxin Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:41 (28): 12069-12081 被引量:112
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2016.05.227
摘要

Highly sulfonated poly (ether ether ketone) (SPEEK)/polybenzimidazole (PBI) composite high temperature proton exchange membranes were prepared. To enhance the compatibility of SPEEK and PBI, SPEEK was transformed into SPEEK-Na and the prepared SPEEK-Na/PBI was immersed in dilute acid to obtain desired ionic crosslinking SPEEK/PBI membrane. Scanning electron microscope results showed that PBI formed a dense structure. Energy dispersive X-ray spectroscopy of the cross-section of composite membranes and X-ray diffraction declared that PBI were uniformly distributed in SPEEK without phase separation. Fourier-transform infrared spectroscopy indicated the intense ionic bonds between SO3H and N-basic group. Because of the intense interaction, SPEEK/PBI composite membranes could not only significantly improve the mechanical strength and oxidation resistance, but also reduce the swelling degree and methanol crossover. Thermogravimetric analysis results revealed that the membranes could be used below 200 °C. The proton conductivity of the SPEEK/PBI (20 wt%) composite membranes could reach 0.1985 S cm−1 at 170 °C and 100% relative humidity (RH). Proton transfer activation energy was 49.31 kJ mol−1. At 50% RH, the conductivity was 0.099 S cm−1 at 180 °C and it remained the value of 0.0084 S cm−1 at 180 °C in dry oven. The methanol permeability of SPEEK/PBI (20 wt%) membrane was 3.96 × 10−8 cm2 s−1 at 70 °C. The composite membrane appeared to be potential for usage in direct methanol fuel cells.
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
呆萌静芙完成签到,获得积分10
1秒前
平常秋珊发布了新的文献求助10
2秒前
5秒前
6秒前
古炮发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
zzzyyyuuu完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
清新的雁山关注了科研通微信公众号
10秒前
zz菠萝包完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
sdadadas发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
阳二完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
11完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
迷你的酒窝完成签到 ,获得积分10
21秒前
zzt33完成签到,获得积分10
21秒前
11111111111完成签到,获得积分10
21秒前
冲鸭完成签到,获得积分10
21秒前
铭铭发布了新的文献求助10
22秒前
XJ发布了新的文献求助10
22秒前
迷你的念珍完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
李小强完成签到,获得积分10
23秒前
freedom完成签到,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
AAA完成签到 ,获得积分10
27秒前
zhonghuahua完成签到,获得积分10
29秒前
风趣纸鹤完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
30秒前
OatX完成签到,获得积分10
31秒前
向阳完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
Tokgo完成签到,获得积分10
35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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6131724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7959183
关于积分的说明 16516081
捐赠科研通 5248869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2803038
邀请新用户注册赠送积分活动 1784064
关于科研通互助平台的介绍 1655150