Membrane Engineering Reveals Descriptors of CO2 Electroreduction in an Electrolyzer

电化学 电解 多物理 材料科学 化学工程 离聚物 膜电极组件 离子交换 电极 离子 化学 阳极 电解质 复合材料 热力学 物理化学 工程类 有机化学 物理 聚合物 共聚物 有限元法 生物化学
作者
Seok Hwan Yang,Wonsang Jung,H. Lee,Sang-Hun Shin,Seung Jae Lee,Min Suc,Woong Choi,Seong‐Geun Oh,Ki Bong Lee,Ung Lee,Da Hye Won,Jang Yong Lee
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:8 (4): 1976-1984 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.3c00420
摘要

Anion exchange membranes (AEMs) and ionomers are keys for electrochemical CO2 reduction (eCO2R), but their development and multiple roles have not been intensively investigated. This study demonstrates HQPC-tmIM, a polycarbazole-based anion-conducting material, as a commercially viable AEM and reveals through multiphysics model simulation key descriptors governing eCO2R by exploiting the extraordinary membrane properties of HQPC-tmIM. The mechanical/chemical stability of HQPC-tmIM showed superior eCO2R performance in a membrane electrode assembly electrolyzer (MEA) in comparison to a commercial AEM (Sustainion). The CO partial current density (jCO) of −603 mA cm–2 on HQPC-tmIM MEA is more than twice that of Sustainion MEA and is achieved by only introducing HQPC-tmIM AEM and binder. The mutiphysics model revealed that the well-constructed membrane morphology of HQPC-tmIM leads to the outstanding membrane conductivity, and it enables high jCO through the facilitated charge transfer in overall reactions. This research suggests guidelines for developing a commercially viable AEM and ionomer for eCO2R.
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
小叶同学完成签到,获得积分10
1秒前
AAAA完成签到,获得积分10
1秒前
可知完成签到,获得积分10
1秒前
wy2完成签到,获得积分10
2秒前
大气藏今完成签到,获得积分10
2秒前
追寻又菱完成签到 ,获得积分10
2秒前
星星完成签到,获得积分10
2秒前
陈佳琦完成签到,获得积分20
2秒前
1900完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
霸气雯完成签到,获得积分10
2秒前
消消消消气完成签到 ,获得积分10
3秒前
苗条的访冬完成签到 ,获得积分10
3秒前
wanglu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Xmou发布了新的文献求助10
4秒前
开始完成签到,获得积分10
5秒前
罗Eason应助yyy采纳,获得30
5秒前
5秒前
DW应助栀子采纳,获得20
5秒前
大胆小松鼠完成签到,获得积分10
5秒前
BinSir完成签到 ,获得积分10
5秒前
满意人英完成签到,获得积分10
6秒前
曾经的含烟完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
想上985完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
宁不惜完成签到,获得积分10
6秒前
xyawl425完成签到,获得积分10
6秒前
superspace完成签到,获得积分10
7秒前
星辰完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
陈佳琦发布了新的文献求助10
7秒前
拉长的醉卉完成签到,获得积分10
8秒前
Owen应助Li采纳,获得10
9秒前
9秒前
爱吃肥牛完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7766181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310092
关于积分的说明 20315074
捐赠科研通 7351008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315033
关于科研通互助平台的介绍 2464576
邀请新用户注册赠送积分活动 2329603