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
dxg应助Narnehc采纳,获得10
刚刚
学术八戒发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
Voyager发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
lllyyy关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
小小发布了新的文献求助10
4秒前
杨杨完成签到,获得积分10
5秒前
123完成签到 ,获得积分0
5秒前
呆萌发布了新的文献求助10
5秒前
TK完成签到,获得积分10
7秒前
傲娇的笑卉完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小蘑菇应助企鹅采纳,获得10
9秒前
9秒前
yxy完成签到,获得积分20
9秒前
CipherSage应助王泽采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
小马甲应助苹果煎饼采纳,获得10
13秒前
lllyyy发布了新的文献求助10
13秒前
小小完成签到,获得积分10
13秒前
龙行天下发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
温馨完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
什么奶酪橘汁完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
15秒前
meina完成签到,获得积分10
15秒前
谭龙杰完成签到,获得积分20
15秒前
echo发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
顾矜应助lmkpx采纳,获得10
16秒前
科研通AI6应助今昔采纳,获得10
16秒前
OK了老科发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
RYS完成签到,获得积分10
16秒前
枯荣完成签到 ,获得积分10
17秒前
18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
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 600
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 5406315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4524393
关于积分的说明 14097868
捐赠科研通 4438136
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2436010
邀请新用户注册赠送积分活动 1428144
关于科研通互助平台的介绍 1406292