Supramolecular Interaction‐Driven Amorphization of Poly(aryl piperidine) Membranes for Enhanced Proton Conductivity

材料科学 超分子化学 芳基 电导率 质子 哌啶 化学工程 高分子化学 结晶学 物理化学 有机化学 晶体结构 烷基 化学 遗传学 物理 量子力学 工程类 生物
作者
Qianqian Cheng,Zutao Sheng,Mingjie Li,Wenjing Ye,Sangshan Peng,Guang Zeng,Qing He
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202405436
摘要

Abstract Non‐fluorinated polymer membranes offer a commercially feasible solution for redox flow batteries (RFBs), yet their practical applications have been hampered by inherent challenges such as chemical instability and low ionic conductivity. In this study, the development of a series of ether‐bond‐free poly(aryl piperidine) membranes that address these limitations by introducing enhanced disorder in polymer chain packing through supramolecular interactions with organic acids, is presented. These interactions effectively disrupt densely packed polymer chains, transforming proton‐inaccessible crystalline regions into accessible amorphous ones. By eliminating chemically unstable aryl ether bonds and avoiding additional chemical modifications, these membranes exhibit remarkable long‐term chemical stability. The presence of abundant interchain gaps further facilitates rapid proton‐selective transport. As a result, the engineered membranes demonstrate sustained performance in vanadium RFBs, maintaining stable operation for over 1000 charge/discharge cycles, and achieving an impressive energy efficiency of 80% at a high current density of 280 mA cm − 2 . The combination of experimental data and theoretical modeling suggests that the membrane's outstanding performance arises from the interconnected and widely distributed interchain gaps, which exhibit a pore‐limiting diameter of ≈8 Å. These findings offer a robust design strategy for developing chemically stable, high‐performance non‐fluorinated membranes for RFBs and related energy conversion devices.
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
刚刚
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI5应助小慧采纳,获得10
1秒前
1秒前
於依白发布了新的文献求助10
2秒前
汪汪完成签到,获得积分10
2秒前
清爽安南发布了新的文献求助10
2秒前
大大怪将军完成签到,获得积分10
3秒前
Lionnn发布了新的文献求助10
5秒前
李健的粉丝团团长应助hh采纳,获得10
6秒前
6秒前
nancy完成签到,获得积分10
7秒前
大晨完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
11秒前
samifranco完成签到,获得积分10
11秒前
蒙蒙完成签到,获得积分10
13秒前
斑驳发布了新的文献求助10
14秒前
蒙蒙发布了新的文献求助10
18秒前
ei123应助淡水痕采纳,获得10
19秒前
慕青应助moji采纳,获得10
20秒前
20秒前
22秒前
今后应助疯狂的月亮采纳,获得10
24秒前
荟菁完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
丢丢在吗发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
研友_VZG7GZ应助我爱写论文采纳,获得10
26秒前
buerger完成签到,获得积分20
26秒前
一次过完成签到,获得积分20
27秒前
科研通AI5应助violin采纳,获得10
28秒前
一次过发布了新的文献求助10
30秒前
菲_发布了新的文献求助10
31秒前
34秒前
WSDSG发布了新的文献求助20
36秒前
37秒前
聪明无敌小腚宝完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3745005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3287963
关于积分的说明 10056553
捐赠科研通 3004141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1649480
邀请新用户注册赠送积分活动 785342
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751049