Protonated phosphonic acid electrodes for high power heavy-duty vehicle fuel cells

无水的 电解质 质子化 质子交换膜燃料电池 材料科学 功率密度 化学工程 电极 聚合物 化学 燃料电池 有机化学 复合材料 功率(物理) 离子 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Katie Heeyum Lim,Albert S. Lee,Vladimir Atanasov,Jochen Kerres,Eun Joo Park,Santosh Adhikari,Sandip Maurya,Luis Delfin Manriquez,Jiyoon Jung,Cy Fujimoto,Ivana Matanović,Jasna Janković,Zhendong Hu,Hongfei Jia,Yu Seung Kim
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:7 (3): 248-259 被引量:82
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00971-x
摘要

State-of-the-art automotive fuel cells that operate at about 80 °C require large radiators and air intakes to avoid overheating. High-temperature fuel cells that operate above 100 °C under anhydrous conditions provide an ideal solution for heat rejection in heavy-duty vehicle applications. Here we report protonated phosphonic acid electrodes that remarkably improve the performance of high-temperature polymer electrolyte membrane fuel cells. The protonated phosphonic acids comprise tetrafluorostyrene-phosphonic acid and perfluorosulfonic acid polymers, where a perfluorosulfonic acid proton is transferred to the phosphonic acid to enhance the anhydrous proton conduction of fuel cell electrodes. By using this material in fuel cell electrodes, we obtained a fuel cell exhibiting a rated power density of 780 mW cm–2 at 160 °C, with minimal degradation during 2,500 h of operation and 700 thermal cycles from 40 to 160 °C under load. High-temperature polymer electrolyte membrane fuel cells are promising for heavy-duty vehicle applications, but strides in performance are needed to improve their commercial viability. Here it is demonstrated that protonating phosphonic acid electrodes greatly enhances power density and durability.
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
李健应助丝丝采纳,获得10
刚刚
mmyhn应助黎乐乐采纳,获得20
1秒前
1秒前
2秒前
向北大望发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
TEN应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研小辣机完成签到 ,获得积分10
3秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
llln完成签到,获得积分10
4秒前
大反应釜完成签到,获得积分10
4秒前
锦鲤禾发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助zchao采纳,获得10
4秒前
4秒前
123456qi发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
珊珊完成签到 ,获得积分10
5秒前
研友_8KXEBL完成签到,获得积分10
6秒前
ni完成签到 ,获得积分10
6秒前
musei完成签到 ,获得积分20
6秒前
务实的小虾米完成签到,获得积分10
6秒前
雪掩的往事完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 3151225
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802672
关于积分的说明 7849833
捐赠科研通 2460115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309560
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628956
版权声明 601760