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PBI-Based Membranes for High Temperature Pemfcs: Proton Transport and Functional Properties

电解质 Nafion公司 质子输运 质子 电导率 材料科学 聚合物 相对湿度 兴奋剂 化学 高分子化学 化学工程 物理化学 物理 有机化学 电化学 热力学 电极 光电子学 工程类 量子力学 生物化学
作者
Piercarlo Mustarelli
出处
期刊:Meeting abstracts 卷期号:MA2014-01 (23): 1021-1021
标识
DOI:10.1149/ma2014-01/23/1021
摘要

High-temperature (100-200C, HT) PEMFCs are attracting for their applications in automotive. The development of devices operating in this temperature range likely requires the substitution of Nafion TM with other polymers which are chemically and electrochemically stable, and can offer the required proton conductivity level (>10 -2 ohm -1 cm -1 ) under low humidity conditions. Polybenzimidazole and its derivatives are good candidates to work as the electrolyte in HT-PEMFCs. In the last years we developed several PBI-based membranes, including moieties with more nitrogen atoms in the main chain (1, 2), with ether oxygens (3), sulphonic groups (4), fluorine atoms and also (nano)composites (5-8). In this paper, we report on the functional properties of this class of electrolytes, and discuss the proton transport mechanisms at different doping conditions. Carollo, E. Quartarone, C. Tomasi, P. Mustarelli, F. Belotti, A. Magistris, L. Garlaschelli and P.P. Righetti, J. Power Sources, 160 (2006) 175-180. E. Quartarone, A. Magistris, P. Mustarelli, S. Grandi, A. Carollo, G.Z. Żukowska, J.E. Garbarczyk, J.L. Nowiński, C. Gerbaldi, S. Bodoardo, Fuel Cells 9 (2009) 349-355. S. Angioni, P.P. Righetti, E. Quartarone, E. Dilena, P. Mustarelli, A. Magistris, International Journal of Hydrogen Energy, 36 (2011) 7174-7182. S. Angioni, D. C. Villa, S. Dal Barco, E. Quartarone, P. P. Righetti, P. Mustarelli, J. Mater. Chem. A, accepted. DOI: 10.1039/C3TA12200J P. Mustarelli, E. Quartarone, S. Grandi, A. Carollo and A. Magistris, Advanced Materials 20 (2008), 1339-1343. E. Quartarone, P. Mustarelli, A. Carollo, S. Grandi, A. Magistris, C. Gerbaldi, Fuel Cells 9 (2009) 231-236. V. Kurdakova, E. Quartarone, P. Mustarelli, A. Magistris, E. Caponetti, M.L. Saladino, Journal of Power Sources, 195 (2010) 7765-7769. V. Di Noto, M. Piga, G.A. Giffin, E. Quartarone, P.P. Righetti, P. Mustarelli, A. Magistris, Physical Chemistry Chemical Physics, 13 (2011) 12146-12154.

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