Proton exchange nanohybrid membranes with high phosphotungstic acid loading within metal-organic frameworks for PEMFC applications

磷钨酸 质子交换膜燃料电池 电导率 化学工程 乙醚 材料科学 质子 化学 高分子化学 核化学 有机化学 催化作用 物理化学 生物化学 量子力学 物理 工程类
作者
Bei Zhang,Ying Cao,Zhen Li,Hong Wu,Yongheng Yin,Li Cao,Xueyi He,Zhongyi Jiang
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:240: 186-194 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2017.04.087
摘要

A novel approach to in-situ synthesize and encapsulate phosphotungstic acid into the cavity of MIL-101(Cr) using Na2WO4·2H2O and Na2HPO4 as precursors is presented to increase the acid loading content (31.4 wt.%). The phosphotungstic acid-encapsulating MIL-101(Cr) ([email protected]) is introduced in sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) to prepare SPEEK/[email protected] nanohybrid membranes for PEMFC applications. Due to the introduction of [email protected], proton-conducting nanochannels are constructed both in the cavity of MIL101 and at the interface between [email protected] and SPEEK. Meanwhile, due to the hygroscopicity of phosphotungstic acid, the membrane dehydration at elevated temperatures is alleviated. The proton conductivity at low relative humidity is remarkably enhanced. The nanohybrid membrane with 9 wt.% [email protected] exhibits proton conductivity of 272 mS cm−1 at 65 °C, 100% RH and 6.51 mS cm−1 at 60 °C, 40% RH, which are 45.5% and 7.25 times higher than those of pristine SPEEK membrane (187 mS cm−1 and 0.898 mS cm−1), respectively. The single H2/O2 fuel cell with SPEEK/[email protected] membrane acquires the power density of 383 mW cm−2 at 100% RH, which is 27.2% higher than that of pristine SPEEK membrane. The peak power density of SPEEK/[email protected] membrane at 55% RH is 2.97 times higher than that of pristine SPEEK membrane (79 mW/cm2).
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
CNYDNZB完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
wxy发布了新的文献求助10
3秒前
007发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
yang完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
赘婿应助林途采纳,获得10
5秒前
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
3152发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
张二十八发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
隐形曼青应助背后的网络采纳,获得10
11秒前
11秒前
11111111完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
YunRyan发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Ava应助q123采纳,获得10
13秒前
希望天下0贩的0应助谢飞采纳,获得10
14秒前
yang发布了新的文献求助10
15秒前
Hello应助Lymtics采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
3152发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
林途发布了新的文献求助10
19秒前
李瑾完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
背后的网络完成签到,获得积分20
20秒前
免疫方舟发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6798073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8517180
关于积分的说明 18138988
捐赠科研通 6112793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3024986
邀请新用户注册赠送积分活动 2001550
关于科研通互助平台的介绍 1993207