Properties and stability of quaternary ammonium-biphosphate ion-pair poly(sulfone)s high temperature proton exchange membranes for H2/O2 fuel cells

三甲胺 质子交换膜燃料电池 离子 乙醚 SN2反应 化学 离子交换 聚砜 核化学 分析化学(期刊) 高分子化学 有机化学 生物化学
作者
Hongying Tang,Kang Geng,Jinkai Hao,Xiaojuan Zhang,Zhigang Shao,Nanwen Li
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:475: 228521-228521 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228521
摘要

Abstract Quaternized poly(sulfone)s based on trimethylamine (PSf-TMA-x) and triethylamine (PSf-TEA-x) are developed to form quaternary ammonium (QA)-biphosphate ion pairs as promising high temperature proton exchange membrane (HT-PEM) in H2/O2 fuel cells. The strong QA-biphosphate ion-pair interaction results in high acid absorption and thus high proton conductivity of 78.1 mS cm−1 for PSf-TEA-110/PA membrane at 160 °C in spite of its lower degree of functionalization. Thus, the peak power density of more than 400 mW cm−2 is achieved at 160 °C for the quaternized PSf membranes in H2/O2 fuel cell, which is higher than that of the poly(benzeimidazole) (m-PBI) membrane (370 mW cm−2). Subsequently, the degradation mechanism of the PSf membranes is demonstrated using NMR technique to be occurred in both the polymer backbone and the QA groups. The stability investigation of model compounds further confirms that the degradation of the membranes resulted from the scission of ether linkage and isopropylidene group and the SN2 nucleophilic substitution of QA at operating conditions. Therefore, the significant performance decrease is observed and the lifetime is only less than 30 h at 200 mA cm−2 which is much lower than that of m-PBI membrane (>40 h).
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
bkagyin应助jjjjjjj采纳,获得10
刚刚
席茹妖完成签到,获得积分10
刚刚
万能图书馆应助小辛采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
负责的皮卡丘应助麦子采纳,获得10
1秒前
2秒前
科研通AI6应助淡定的以寒采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
告元完成签到,获得积分10
4秒前
BTW发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
mang完成签到 ,获得积分10
5秒前
guo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
科目三应助拼搏的帆布鞋采纳,获得10
6秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
7秒前
汉堡包应助小奇采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Lamis完成签到 ,获得积分10
8秒前
tgoutgou完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
min发布了新的文献求助10
9秒前
小灰灰发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
无奈夏瑶发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
mds发布了新的文献求助10
14秒前
peanut完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
punch发布了新的文献求助10
16秒前
17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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Alloy Phase Diagrams 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5420251
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4535385
关于积分的说明 14149881
捐赠科研通 4452462
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442152
邀请新用户注册赠送积分活动 1433648
关于科研通互助平台的介绍 1410945