Amine functionalized graphene oxide containing C16 chain grafted with poly(ether sulfone) by DABCO coupling: Anion exchange membrane for vanadium redox flow battery

化学 达布科 流动电池 离子交换 Nafion公司 离子键合 无机化学 氧化还原 高分子化学 烷基 氧化物 辛烷值 有机化学 电化学 离子 电极 物理化学 电解质 生物化学
作者
Geetanjali Shukla,Vinod K. Shahi
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:575: 109-117 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2019.01.008
摘要

Abstract Under strong oxidative environment of vanadium redox flow batteries (VRFB), membrane instability is a serious challenge. Anion exchange membranes (AEMs) are expected to reduce vanadium ion permeability due to Donnan exclusion. Herein, we report long alkyl chain grafted quaternized graphene oxide bonded poly(ether sulfone) by 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane (DABCO) coupling, which provides plenty of amine groups. This helps to improve the ionic conductivity. Whereas, long alkyl chain (C16) grafted quaternized graphene oxide causes well phase separation (hydrophilic-hydrophobic) and decent ionic pathway for ionic transportation. The reported AEMs showed good stabilities under harassed acidic/oxidative conditions due to the bulky nature of chemically grafted QG with the main polymer backbone. This results steric hindrance to resist the attack of oxidative species. Suitably optimized PS-DTQG-5 AEM, showed 32.46% water uptake, 2.14 meq/g ion exchange capacity, 6.06 × 10−2 S/cm ionic conductivity, and 18.93 × 105 S min cm−3 selectivity for VRFB. The VRFB assembled with PS-DTQG-5 AEM, displayed extremely good efficiencies (coulombic (98.06%), energy (76.4%), and voltage (78.0%)) at 60 mA cm−2, higher than those for Nafion 117 membrane. Further, stabilities under ex-situ oxidation conditions and in-situ cycle test (approx. 80) in VRFB operating environment make PS-DTQG-5 AEM as an attractive candidate.
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
drtianyunhong发布了新的文献求助10
刚刚
香蕉觅云应助顺顺利利采纳,获得10
2秒前
二硫氰化钾完成签到,获得积分10
3秒前
奥利奥配奶完成签到,获得积分20
5秒前
怡然的莫茗完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
笑点低的鸿完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
xinyue发布了新的文献求助10
7秒前
为霄完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
Hello应助唠叨的文龙采纳,获得10
10秒前
香菜发布了新的文献求助10
11秒前
oilmelech发布了新的文献求助10
12秒前
独特迎竹发布了新的文献求助30
13秒前
寒树发布了新的文献求助10
13秒前
共享精神应助如意翡翠采纳,获得10
15秒前
sxwang完成签到,获得积分10
16秒前
hanliulaixi完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
王震霆完成签到,获得积分10
21秒前
redking完成签到,获得积分10
21秒前
爆米花应助笑点低的鸿采纳,获得10
23秒前
maxiaoyun完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
跳跃绮菱发布了新的文献求助10
26秒前
Lucas应助Wacky采纳,获得10
26秒前
drtianyunhong发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
深情安青应助小白采纳,获得10
27秒前
28秒前
所所应助还单身的雅琴采纳,获得10
29秒前
迷人的又亦完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3542895
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3120176
关于积分的说明 9341944
捐赠科研通 2818272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1549447
邀请新用户注册赠送积分活动 722160
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 712978