PTFE-reinforced pore-filling proton exchange membranes with sulfonated poly(ether ether ketone)s and poly(aryl ether sulfone)s

乙醚 材料科学 电解质 高分子化学 芳烯 化学工程 肿胀 的 电导率 芳基 化学 复合材料 有机化学 物理化学 电极 生物化学 烷基 工程类
作者
Shouyi Liu,Yuhao Wang,Na Li,Zhaoxia Hu,Shouwen Chen
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:694: 122431-122431 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2024.122431
摘要

It is a technical challenge to improve the dimensional and chemical stability of pore-filling proton exchange membranes (PEMs) filled with high-sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) electrolytes. To solve this issue, double-electrolyte pore-filling PTFE PEMs were prepared by co-filling sulfonated poly(aryl ether sulfone) (SPAES) and SPEEK in this work. Utilizing ethanol hydrophilic pre-treatment, the double-electrolyte can be efficiently and uniformly infused into the porous PTFE, resulting in a compact, homogeneous and defect-free membrane. The existence of low-sulfonated SPAES40 in the double-electrolyte demonstrates a quite positive effect on inhibiting the dissolution of high-sulfonated SPEEK70 at high temperatures and controlling membrane swelling. Consequently, the PTFE/SPEEK-SPAES membrane shows 103.4 % higher proton conductivity, 33.6 % and 21.5 % lower in-plane and through-plane swelling than the control PTFE/SPEEK70 membrane at 90 °C. Moreover, heat treatment further enhances the mechanical and antioxidant characteristics of the membrane by forming –SO2- crosslinking. The resulting thermally cross-linked membrane exhibits 76.5 % lower oxidation mass loss, 70.4 % and 38.2 % higher elongation at break and tensile stress than the control PTFE/SPEEK70 membrane. After 48 h fuel cell operation, the output voltage of the PTFE/SPEEK-SPAES(1:1)* membrane only decreases by 3.6 %, which is better than the control PTFE/SPEEK70 membrane (46.2 %). This proves that a double-electrolyte pore-filling membrane is an efficient and facile method to strengthen the stability of PEMs.
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
888完成签到,获得积分10
刚刚
婼兮发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
888发布了新的文献求助10
3秒前
所所应助王佳慧采纳,获得10
7秒前
11秒前
淡定白易发布了新的文献求助10
11秒前
昔昔完成签到 ,获得积分10
12秒前
贪玩愚志发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
单薄靖儿完成签到,获得积分10
16秒前
湖月照我影完成签到,获得积分10
16秒前
淡定白易完成签到,获得积分10
17秒前
kkkwang2完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
1733发布了新的文献求助10
17秒前
黑猫发布了新的文献求助30
20秒前
章1发布了新的文献求助10
20秒前
KDFontaine完成签到,获得积分10
21秒前
贪玩愚志完成签到,获得积分10
22秒前
马马发布了新的文献求助10
22秒前
任娜发布了新的文献求助10
23秒前
科目三应助愉快的小之采纳,获得10
26秒前
李健的小迷弟应助马马采纳,获得10
26秒前
zzz关闭了zzz文献求助
30秒前
30秒前
33秒前
33秒前
33秒前
zmaifyc完成签到,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助lifeup采纳,获得10
35秒前
miemie发布了新的文献求助10
37秒前
37秒前
爱学习的小李完成签到 ,获得积分10
38秒前
40秒前
激昂的逊完成签到 ,获得积分10
41秒前
学术蝗虫完成签到 ,获得积分10
41秒前
安然发布了新的文献求助10
41秒前
miemie完成签到,获得积分10
43秒前
44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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513227
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306609
关于积分的说明 17747305
捐赠科研通 5615346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924089
邀请新用户注册赠送积分活动 1901153
关于科研通互助平台的介绍 1762850