Highly quaternized polystyrene ionomers for high performance anion exchange membrane water electrolysers

离子交换 化学工程 无机化学 催化作用 材料科学 质子交换膜燃料电池 离聚物 离子交换树脂 聚苯乙烯 化学 离子 聚合物 共聚物 有机化学 工程类 生物化学
作者
Dongguo Li,Eun Joo Park,Wenlei Zhu,Qiurong Shi,Yang Zhou,Hangyu Tian,Yuehe Lin,Alexey Serov,Barr Halevi,Ehren Baca,Cy Fujimoto,Hoon Chung,Yu Seung Kim
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:5 (5): 378-385 被引量:450
标识
DOI:10.1038/s41560-020-0577-x
摘要

Alkaline anion exchange membrane (AEM) electrolysers to produce hydrogen from water are still at an early stage of development, and their performance is far lower than that of systems based on proton exchange membranes. Here, we report an ammonium-enriched anion exchange ionomer that improves the performance of an AEM electrolyser to levels approaching that of state-of-the-art proton exchange membrane electrolysers. Using rotating-disk electrode experiments, we show that a high pH (>13) in the electrode binder is the critical factor for improving the activity of the hydrogen- and oxygen-evolution reactions in AEM electrolysers. Based on this observation, we prepared and tested several quaternized polystyrene electrode binders in an AEM electrolyser. Using the binder with the highest ionic concentration and a NiFe oxygen evolution catalyst, we demonstrated performance of 2.7 A cm−2 at 1.8 V without a corrosive circulating alkaline solution. The limited durability of the AEM electrolyser remains a challenge to be addressed in the future. Anion exchange membrane water electrolysers have potential cost advantages over proton exchange membrane electrolysers, but their performance has lagged behind. Here the authors investigate the cause of the poor performance of anion exchange membrane electrolysers and design ionomers that can overcome some of the challenges.
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
阳光总在风雨后完成签到,获得积分10
1秒前
梓ccc完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Kelo发布了新的文献求助10
1秒前
高贵的曲奇完成签到,获得积分10
1秒前
卑微科研完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助小伟采纳,获得10
2秒前
求助应助无心的怜烟采纳,获得10
3秒前
3秒前
梁三柏应助Tonald Yang采纳,获得10
4秒前
谷南发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助anlikek采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
Dingjiani完成签到 ,获得积分10
8秒前
叶伟完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
丁言笑完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
LuLu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
Kelo完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
现代火车发布了新的文献求助10
11秒前
zhuhaot发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
ii完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
janer完成签到 ,获得积分10
13秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
doubles完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Chen发布了新的文献求助10
15秒前
聪慧若风完成签到 ,获得积分10
15秒前
曦子曦子应助谷南采纳,获得10
15秒前
15秒前
cmuren99完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
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 3005381
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2664720
关于积分的说明 7223735
捐赠科研通 2301568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1220421
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594762
版权声明 593276