Construction of Successive Proton Conduction Channels to Accelerate the Proton Conduction Process in Flexible Proton Exchange Membranes

质子 材料科学 热传导 聚苯乙烯 微观结构 分子 质子输运 电导率 质子交换膜燃料电池 高分子化学 聚合物 化学工程 复合材料 物理化学 有机化学 化学 物理 工程类 量子力学 生物化学
作者
Qingquan Li,Di Song,Weimin Gao,Dan Wu,Niuniu Zhang,Xinna Gao,Quantong Che
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (10): 12686-12696 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acsami.4c00192
摘要

Successive proton conduction channels are constructed with the spin coating method in flexible proton exchange membranes (PEMs). In this research, phosphoric acid (PA) molecules are immobilized in the multilayered microstructure of Kevlar nanofibers and polystyrene-block-poly(ethylene-ran-butylene)-block-polystyrene (SEBS) polymer molecular chains. As a result, successive proton conduction channels can accelerate the proton conduction process in the prepared membrane with the multilayered microstructure. Additionally, the microstructure fractures of the composite membranes from the external force of folding and stretching operations are modified by the inner PA molecules. Notably, numerous PA molecules are further combined through formed intermolecular hydrogen bonding. The stretched membrane absorbs more PA molecules owing to the arrangement of PA molecules, Kevlar nanofibers, and SEBS molecular chains. The stretched membrane thus exhibits the enhanced proton conduction ability, such as the through-plane proton conductivity of 1.81 × 10-1 S cm-1 at 160 °C and that of 4.53 × 10-2 S cm-1 at 120 °C lasting for 600 h. Furthermore, the tensile stress of PA-doped stretched membranes reaches (3.91 ± 0.40)-(6.15 ± 0.43) MPa. A single proton exchange membrane fuel cell exhibits a peak power density of 483.3 mW cm-2 at 120 °C.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Orange应助里希希采纳,获得10
1秒前
1秒前
pp发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
Xy完成签到 ,获得积分10
3秒前
去玩儿完成签到,获得积分20
3秒前
虚拟的南霜完成签到,获得积分10
3秒前
一一发布了新的文献求助10
6秒前
12发布了新的文献求助10
6秒前
mgg完成签到,获得积分10
7秒前
冷酷沛柔完成签到,获得积分10
7秒前
咸鱼发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
烟花应助2595756226采纳,获得10
9秒前
天天快乐应助欣慰幻柏采纳,获得10
10秒前
11秒前
nlwsp完成签到 ,获得积分10
11秒前
Cookie225499发布了新的文献求助10
11秒前
djshao应助xuli21315采纳,获得30
11秒前
13秒前
感动芷珊完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
XU博士发布了新的文献求助10
16秒前
裴崎完成签到,获得积分10
16秒前
orixero应助mhb115采纳,获得10
16秒前
鲤鱼访天完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
zhaobo发布了新的文献求助10
20秒前
Zenia应助lana采纳,获得10
20秒前
华仔应助张靖雯采纳,获得10
22秒前
中和皇极应助my123采纳,获得10
22秒前
脑洞疼应助my123采纳,获得10
22秒前
Hello应助my123采纳,获得10
22秒前
椰子水发布了新的文献求助10
23秒前
zzf完成签到 ,获得积分10
24秒前
pluto应助一一采纳,获得10
25秒前
hamster完成签到,获得积分10
26秒前
18340312141发布了新的文献求助10
26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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4687052
关于积分的说明 14847515
捐赠科研通 4681645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539451
邀请新用户注册赠送积分活动 1506355
关于科研通互助平台的介绍 1471299