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]
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
刚刚
Oo关闭了Oo文献求助
刚刚
隐形曼青应助无奈醉柳采纳,获得100
1秒前
无极微光应助Dragon采纳,获得20
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
李依林发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
rin完成签到,获得积分20
6秒前
夏蓉发布了新的文献求助50
6秒前
万能图书馆应助hjygzv采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
离歌发布了新的文献求助10
9秒前
GuSiwen发布了新的文献求助10
9秒前
sunaijia发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Lucas应助cg采纳,获得10
9秒前
10秒前
大大怪发布了新的文献求助10
10秒前
眼睛大白凝完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
充电宝应助李依林采纳,获得10
13秒前
橘x应助吴玉杰采纳,获得50
14秒前
赖林完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
华仔应助qweycl采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.3应助111采纳,获得10
15秒前
kl完成签到,获得积分10
15秒前
YF是杨芳发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
赖林发布了新的文献求助10
17秒前
wang完成签到,获得积分10
17秒前
卓扬发布了新的文献求助10
17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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 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 6030211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7705005
关于积分的说明 16192383
捐赠科研通 5177165
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770477
邀请新用户注册赠送积分活动 1753894
关于科研通互助平台的介绍 1639389