Engineered Nanochannels in MXene Heterogeneous Proton Exchange Membranes Mediated by Cellulose Nanofiber/Sodium Alginate Dual Crosslinked Networks

材料科学 纳米纤维 电解质 聚合物 化学工程 质子输运 纳米复合材料 MXenes公司 离子键合 堆积 纤维素 离子 纳米技术 复合材料 电极 有机化学 化学 生物化学 物理化学 工程类
作者
Liyu Zhu,Hongbin Yang,Ting Xu,Luying Wang,Jiandu Lei,Chuanling Si
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (19) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/adfm.202419334
摘要

Abstract 2D architectures and superior physiochemical properties of MXene offer an exciting opportunity to develop a new class of polymer electrolyte membranes by controlling the stacking behavior of MXene nanosheets. However, assembling MXene nanosheets into macroscopic stable and high‐performance proton conductors is challenging. Here, a general strategy is reported for achieving stable and high‐performance MXene‐based heterogeneous proton conductors via crosslinked cellulose nanofiber/sodium alginate (CNF/SA). Through the coordination of calcium ions with 1D CNF/SA, MXene nanosheets with abundant hydrogen‐bonding networks are firmly locked into the heterogeneous polymer network, and meanwhile, the heterogeneous polymer chains are transformed from a randomly arranged state to a long‐range ordered arrangement, and such arranged polymer molecular channels collaborate with the tightly‐stacked MXene nanosheets jointly guide the stable and efficient proton conduction. Thus, the as‐built CNF/SA/MXene (CSM) composite membrane exhibits superior mechanical properties (164.7 MPa), proton conductivity (45.4 mS cm −1 ), power density (49.5 mW cm −2 ), and low open circuit voltage (OCV) decay rate (0.4 mV h −1 ). The design principle of 2D material anchoring through ionic‐cross‐linking and mixed‐dimensional assembly can inspire the synthesis of various ion exchange membranes for ion filtration, ion transport, ion sieving, and more.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研的牲口完成签到,获得积分20
1秒前
柏林寒冬应助三石采纳,获得10
2秒前
2秒前
Chuwei完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助瓦松采纳,获得10
3秒前
4秒前
风味土豆片完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
oc666888发布了新的文献求助10
5秒前
兔子完成签到,获得积分10
5秒前
王博涵发布了新的文献求助10
6秒前
小马甲应助尧羲采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
玉襄完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
lisaltp完成签到 ,获得积分10
9秒前
孤独如曼发布了新的文献求助10
9秒前
欧克发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
11秒前
CRC完成签到,获得积分10
12秒前
白熊完成签到 ,获得积分10
13秒前
逗号完成签到,获得积分0
13秒前
15秒前
xyi发布了新的文献求助10
16秒前
白日焰火完成签到 ,获得积分10
16秒前
loong发布了新的文献求助10
16秒前
billows发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
成就的蓝完成签到,获得积分10
18秒前
小男孩发布了新的文献求助10
19秒前
体贴怜翠完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
嘿嘿嘿嘿完成签到,获得积分20
20秒前
欧克完成签到,获得积分20
20秒前
司佳雨完成签到,获得积分10
21秒前
他们叫我小伟完成签到 ,获得积分10
23秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
24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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4626494
关于积分的说明 14599642
捐赠科研通 4567376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2504034
邀请新用户注册赠送积分活动 1481742
关于科研通互助平台的介绍 1453369