Constructing novel cross-linked polybenzimidazole network for high-performance high-temperature proton exchange membrane

磷酸 质子交换膜燃料电池 电导率 共价键 质子 化学工程 质子输运 材料科学 羟甲基 化学 高分子化学 有机化学 物理化学 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Jinwu Peng,Xian‐Zhu Fu,Jing‐Li Luo,Yi Liu,Lei Wang,Xiaojun Peng
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:643: 120037-120037 被引量:148
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2021.120037
摘要

Compared with linear polybenzimidazole (PBI) membranes, cross-linked phosphoric acid (PA)-PBI membranes with superior mechanical strength have greater potential for application in high-temperature proton exchange membrane fuel cells (HT-PEMFCs). However, performances of conventional cross-linked membranes are usually limited by densely cross-linked network, and reduced concentration of proton-conductive imidazole units. Therefore, it still remains a big challenge to fabricate high-performance cross-linked PA-PBI membranes. Herein, we build covalently cross-linked PBI network using commercially available 2,6-bis(hydroxymethyl)-4-methylphenol (BHMP) as cross-linking agent through a well-established film-forming process. The optimized covalently cross-linked network can combine high mechanical properties, desired proton conductivity as well as excellent fuel cell performance, owing to a loose but tough cross-linked molecular structure and existence of favorable additional hydroxyl for proton transport. Especially, the covalently cross-linked membrane with BHMP content of 1% display a high proton conductivity of 168.4 mS cm−1 and a good power density of 597.5 mW cm−2 at 160 °C without humidification, outperforming the pristine OPBI membrane. Additionally, in long-term durability test, the voltage decay of cross-linked membrane is low (0.0212 mV h−1) at current density of 200 mA cm−2, suggesting an excellent membrane stability.
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
在水一方应助秀丽的冰露采纳,获得30
1秒前
小卢发布了新的文献求助10
1秒前
聂雨声发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
科目三应助XHW采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
飘逸的海云完成签到,获得积分10
5秒前
喜悦猕猴桃完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
immymymi发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小溪0814发布了新的文献求助10
7秒前
里里发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
森森完成签到,获得积分10
9秒前
yym发布了新的文献求助10
11秒前
sci_fp完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
科研通AI6.1应助淡淡听安采纳,获得10
13秒前
今后应助喜悦猕猴桃采纳,获得10
14秒前
soul13max发布了新的文献求助10
17秒前
轻松的山水完成签到,获得积分10
18秒前
immymymi完成签到,获得积分10
18秒前
chaozihao完成签到,获得积分10
19秒前
cdercder应助淡淡听安采纳,获得10
19秒前
20秒前
21秒前
Ava应助vv采纳,获得10
22秒前
24秒前
25秒前
魏钰婷完成签到,获得积分10
25秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
25秒前
英姑应助zxm采纳,获得10
27秒前
27秒前
29秒前
Momo完成签到,获得积分20
29秒前
药学生发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
C语言程序设计(微课版) 500
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7096587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8753051
关于积分的说明 18513474
捐赠科研通 6651029
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3138162
关于科研通互助平台的介绍 2246770
邀请新用户注册赠送积分活动 2112939