Cellulose nanocrystals–blended zirconia/polysulfone composite separator for alkaline electrolyzer at low electrolyte contents

电解质 材料科学 化学工程 电解 聚砜 分离器(采油) 离子电导率 纤维素 电导率 复合数 再生纤维素 聚合物 复合材料 电极 化学 物理化学 工程类 物理 热力学
作者
Jung Won Lee,Jae Hun Lee,ChangSoo Lee,Hyun‐Seok Cho,MinJoong Kim,Sang-Kyung Kim,Jong Hoon Joo,Won Chul Cho,Changhee Kim
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:428: 131149-131149 被引量:64
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.131149
摘要

Alkaline water electrolysis (AWE) is a mature technology for producing hydrogen using variable renewable sources. AWE typically uses a concentrated electrolyte and a porous separator between the two electrodes to deliver ionic conductivity and to separate the released gases. The porous separator typically requires highly concentrated electrolytes (25~30 wt%) to provide high ionic conductivity. However, the circulation of the concentrated electrolyte in the electrolyzer block causes loss of Faraday efficiency and corrosion. Herein, we show that a cellulose nanocrystals (CNCs)-blended Zirconia/Polysulfone composite porous separator exhibits both low area resistance of 0.18 Ω cm2 and low hydrogen permeability of 4.7 × 10−12 mol bar−1 s−1 cm−1 at low electrolyte contents (10 wt% KOH solution). Meanwhile, a commercial Zirfon® separator exhibited poor performances of the high area resistance of 0.71 Ω cm2 and high hydrogen permeability of 305 × 10−12 mol bar−1 s−1 cm−1 under the same condition. The cell comprising the optimized composite separator displayed a remarkable capability of 1.83 V at 600 mA cm−2 with 10 wt% KOH solution for 300 h in a stable mode. Hydrophilic cellulose nanocrystals were successfully incorporated into the hydrophobic polymer network, resulting in lowering the area resistance and gas permeability of the separator. These results demonstrate that AWE equipped with (CNCs)-blended Zirconia/Polysulfone composite porous separators can achieve high performance using low concentration electrolytes, contributing to lifetime.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ED应助半糖采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助SMLW采纳,获得10
3秒前
学医自救完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
baby完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助危机的夏兰采纳,获得10
5秒前
不想起昵称完成签到 ,获得积分10
6秒前
tao完成签到 ,获得积分10
7秒前
vespa发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
月光颂博客完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
开放的尔芙完成签到 ,获得积分10
10秒前
ding应助风继续吹采纳,获得10
12秒前
情怀应助半糖采纳,获得10
12秒前
13秒前
SYLH应助徐涛采纳,获得10
15秒前
机智的君浩完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
在水一方应助guons采纳,获得10
19秒前
传奇3应助Archer采纳,获得10
19秒前
酷波er应助想人陪的山水采纳,获得10
19秒前
20秒前
22秒前
22秒前
23秒前
风继续吹发布了新的文献求助10
24秒前
所所应助17采纳,获得10
24秒前
26秒前
26秒前
28秒前
风继续吹完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
小二郎应助EthanChan采纳,获得10
31秒前
guons发布了新的文献求助10
31秒前
我要发nature完成签到,获得积分10
31秒前
wanci应助ranan采纳,获得10
33秒前
Chen发布了新的文献求助10
34秒前
宋艳芳完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959245
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505545
关于积分的说明 11124398
捐赠科研通 3237291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789026
邀请新用户注册赠送积分活动 871512
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802824