Preparation and Properties of Quaternary Ammonium Anion Exchange Membranes with Flexible Side Chains for the Vanadium Redox Flow Battery

流动电池 化学 氧化还原 侧链 电化学 离子交换 单体 阳离子聚合 无机化学 高分子化学 离子 电极 有机化学 物理化学 电解质 聚合物 生物化学
作者
Jiafeng Qian,Shiju Cai,Jianxiong Hu,Chenyi Wang,Guang Li
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (6): 2719-2728 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c04081
摘要

In order to promote the conduction and stability of anion exchange membranes (AEMs) for the vanadium redox flow battery (VRFB), a kind of quaternary ammonium AEMs with flexible side chains (PAES-4N-xx, xx represents the proportion of monomers containing an amino structure) are prepared via aromatic nucleophilic polycondensation and grafting reactions. The ion exchange capacity (IEC) values of PAES-4N-xx are in the range of 1.58–2.10 mmol g–1, and their water uptake, swelling ratio, SO42– conductivity, and VO2+ permeability at 30 °C are in the range of 15–52%, 5–17%, 13.5–22.4 mS cm–1, and 8.6–43.3 cm2 min–1, respectively. In addition, PAES-4N-xx display good stability, and their retention ratio of IEC and conductivity reach more than 95% after soaking in a solution of 1.5 mol L–1 VO2+/3 mol L–1 H2SO4 at RT for 30 days. The typical battery assembled with PAES-4N-40 shows high efficiency; its Coulomb efficiency (CE), voltage efficiency (VE), and energy efficiency (EE) are in the range of 93.5%–97.8%, 88.6%–70.5%, and 69.0%–84.9% at the fixed current density which is between 40 mA cm–2 and 200 mA cm–2, respectively. The battery also has good stability for 100 cycles of charging and discharging at a current density of 40 mA cm–2, and its retention of EE reaches 96.5%. The introduction of flexible side chains and dense cationic structures can effectively improve the performance of the VRFB.
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
1秒前
徐徐徐应助玩命的元槐采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
6秒前
燊yy发布了新的文献求助10
6秒前
谷贝贝发布了新的文献求助10
8秒前
Rookie完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
jxx发布了新的文献求助10
20秒前
Xiangyang完成签到 ,获得积分10
22秒前
叙温雨发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
24秒前
巫马垣完成签到,获得积分20
25秒前
科研通AI2S应助谷贝贝采纳,获得10
25秒前
思源应助谷贝贝采纳,获得30
25秒前
Eternity完成签到,获得积分10
25秒前
我是老大应助燊yy采纳,获得10
26秒前
巫马垣发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
fairy发布了新的文献求助10
29秒前
英俊的铭应助259185采纳,获得10
29秒前
困敦发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
小沐完成签到,获得积分20
30秒前
jxx完成签到,获得积分10
31秒前
yi111发布了新的文献求助10
33秒前
Akim应助Antigen采纳,获得10
34秒前
38秒前
佚名完成签到 ,获得积分10
39秒前
苏书白应助dm采纳,获得50
40秒前
42秒前
bkagyin应助叙温雨采纳,获得10
42秒前
晊恦发布了新的文献求助10
43秒前
怕黑天问完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
46秒前
起起完成签到 ,获得积分10
46秒前
冬天好大的雨应助静越采纳,获得10
47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 3149396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800463
关于积分的说明 7840190
捐赠科研通 2458038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628456
版权声明 601706