Highly stable electron-withdrawing C O link-free backbone with branched cationic side chain as anion exchange membrane

化学 阳离子聚合 侧链 位阻效应 乙醚 芳基 高分子化学 膜 轨道能级差 电导率 离子电导率 离子交换 聚合物 离子 烷基 有机化学 分子 电解质 物理化学 生物化学 电极
作者
Fan Zhang,Tiantian Li,Wanting Chen,Xuemei Wu,Xiaoming Yan,Wu Xiao,Yang Zhang,Xiaozhou Wang,Gaohong He
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:624: 119052-119052 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2021.119052
摘要

To break the alkaline stability limitation of aryl-ether cleavage in anion exchange membranes (AEMs), novel electron-withdrawing CO link-free polymer backbone with spacer-tunable branched ionic side-chain is synthesized via the Leuckart-Menshutkin route. Density functional theory studies show that replacing CO links in conventional poly(aryl ether ketone)s (PAEKs) with electron-donating C–NH2 groups followed by grafting long flexible spacer cationic side chain can not only elevate the barrier height of aryl-ether cleavage by increasing electron cloud density on the ether-connected carbon atom, but also result in higher barrier height of quaternary ammonium (QA) group degradation by providing stronger steric hindrance effect and higher lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy. Long pendant QAs also facilitate microphase separation and ion conduction. The PEAM-2C6 AEM with flexible hexyl-spacer branched cationic side chain achieves high ion conductivity (128.2 mS cm−1 at 80 °C), as well as excellent alkaline stability (no backbone degradation and 81% retaining of original conductivity) after immersion in 4 M KOH at 80 °C for 400 h. H2/O2 fuel cell assembled with PEAM-2C6 exhibits a maximum peak power density of 499 mW cm−2 at 80 °C. Electron-withdrawing link-free strategy provides an effective way to fabricate alkaline stabilized polyelectrolytes along with high ion conductivity.

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
充电宝的应助被小杜采纳,获得10
刚刚
HEYATIAN发布了新的文献求助10
1秒前
Chdaleip完成签到,获得积分10
1秒前
自信咖啡完成签到,获得积分10
1秒前
吱吱吱完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
活泼大侠完成签到,获得积分10
2秒前
cosscant发布了新的文献求助10
2秒前
Orange的应助被han采纳,获得10
3秒前
3秒前
方块叁发布了新的文献求助10
3秒前
KVMOTHAF发布了新的文献求助10
3秒前
今后的应助被jie采纳,获得10
3秒前
小罗萝卜完成签到,获得积分10
3秒前
奶瓶完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
SG完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper的应助被chuchu采纳,获得50
4秒前
Hello的应助被嘻嘻采纳,获得10
4秒前
深情安青的应助被兑为泽采纳,获得10
4秒前
张187362发布了新的文献求助10
4秒前
石艾颀发布了新的文献求助10
4秒前
何木发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
lsn发布了新的文献求助10
5秒前
佚名完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
天天快乐的应助被白露为霜采纳,获得10
6秒前
毕业就集采的苦命人完成签到 ,获得积分10
6秒前
NexusExplorer的应助被复杂蘑菇采纳,获得10
7秒前
初景发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
wyt完成签到,获得积分10
7秒前
li完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
丸子发布了新的文献求助10
8秒前
盒子发布了新的文献求助20
8秒前
可爱的函函的应助被xhsz1111采纳,获得10
9秒前
9秒前
jiaxinL发布了新的文献求助10
9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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8087351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500773
关于积分的说明 21422136
捐赠科研通 7658871
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403680
关于科研通互助平台的介绍 2532410
邀请新用户注册赠送积分活动 2442073