Enhanced Proton Transfer in Proton‐Exchange Membranes with Interconnected and Zwitterion‐Functionalized Covalent Porous Material Structures

两性离子 Nafion公司 质子输运 质子交换膜燃料电池 质子 多金属氧酸盐 碳纳米管 材料科学 共价有机骨架 表面改性 共价键 化学工程 高分子化学 化学 纳米技术 多孔性 复合材料 有机化学 物理化学 分子 电极 催化作用 电化学 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Zhuang Rao,Deyu Zhu,You Xu,Minqiu Lan,Lipei Jiang,Zhengyun Wang,Beibei Tang,Hongfang Liu
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:16 (11) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/cssc.202202279
摘要

Abstract Excellent proton‐conductive accelerators are indispensable for efficient proton‐exchange membranes (PEMs). Covalent porous materials (CPMs), with adjustable functionalities and well‐ordered porosities, show much promise as effective proton‐conductive accelerators. In this study, an interconnected and zwitterion‐functionalized CPM structure based on carbon nanotubes and a Schiff‐base network (CNT@ZSNW‐1) is constructed as a highly efficient proton‐conducting accelerator by in situ growth of SNW‐1 onto carbon nanotubes (CNTs) and subsequent zwitterion functionalization. A composite PEM with enhanced proton conduction is acquired by integrating CNT@ZSNW‐1 with Nafion. Zwitterion functionalization offers additional proton‐conducting sites and promotes the water retention capacity. Moreover, the interconnected structure of CNT@ZSNW‐1 induces a more consecutive arrangement of ionic clusters, which significantly relieves the proton transfer barrier of the composite PEM and increases its proton conductivity to 0.287 S cm −1 under 95 % RH at 90 °C (about 2.2 times that of the recast Nafion, 0.131 S cm −1 ). Furthermore, the composite PEM displays a peak power density of 39.6 mW cm −2 in a direct methanol fuel cell, which is significantly higher than that of the recast Nafion (19.9 mW cm −2 ). This study affords a potential reference for devising and preparing functionalized CPMs with optimized structures to expedite proton transfer in 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Frankwei完成签到,获得积分20
刚刚
Lynn发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
哦哟发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
9595完成签到,获得积分10
4秒前
充电宝应助张子扬采纳,获得10
5秒前
SSS发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
希望天下0贩的0应助XX采纳,获得10
6秒前
ff发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Ava应助9595采纳,获得10
9秒前
9秒前
放鹤亭发布了新的文献求助10
9秒前
干净的井完成签到,获得积分10
10秒前
每念至此完成签到,获得积分10
10秒前
敏感初露发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin应助康康采纳,获得10
11秒前
斯文明杰发布了新的文献求助10
12秒前
yuchao_0110发布了新的文献求助10
13秒前
白头蝰发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
曾经小虾米完成签到,获得积分10
13秒前
wk完成签到,获得积分10
14秒前
NexusExplorer应助敏感初露采纳,获得10
16秒前
16秒前
昏睡的以寒完成签到,获得积分10
16秒前
张子扬发布了新的文献求助10
18秒前
星星完成签到 ,获得积分10
19秒前
李爱笑完成签到,获得积分10
19秒前
放鹤亭完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
元槐完成签到,获得积分10
21秒前
grisco发布了新的文献求助10
22秒前
SciGPT应助kelly琳采纳,获得10
23秒前
23秒前
juan完成签到,获得积分20
23秒前
最优解发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3149519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800571
关于积分的说明 7840676
捐赠科研通 2458112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308279
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628471
版权声明 601706