亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Atomistic simulation and synthesis of novel sulfonated Polyimide polymer electrolyte membranes with facile proton transport

氢铵 离聚物 质子输运 Nafion公司 电解质 质子交换膜燃料电池 电导率 化学工程 材料科学 聚酰亚胺 聚合物 高分子化学 质子 分子动力学 离子电导率 分子 化学 纳米技术 物理化学 有机化学 电化学 共聚物 计算化学 复合材料 电极 工程类 物理 量子力学 生物化学 图层(电子)
作者
Tushita Rohilla,Ahmad Husain,Narinder Singh,Dhiraj K. Mahajan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:474: 145727-145727 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145727
摘要

Polymer Electrolyte Membrane (PEM) is the most important component of the fuel cell which determines the overall performance of the PEM fuel cell. Currently, the commercially available perfluorinated membranes have limitations at higher temperatures and low humidity operations as experienced in automobile applications. Experimentation to discover alternative PEMs are extensive and time-consuming which often does not improve the proton conductivity of the developed PEM is neither at par with the perfluorinated PEMs nor is there any understanding of the exact nano-scale morphology of the PEM ionomer and behavior of proton transport in them. To this end, two novel hydrocarbon-based PEM belonging to the Sulfonated Polyimide (SPI) class of PEM ionomers- a partially fluorinated SPI and a non-fluorinated SPI have been designed in-silico and their properties compared with commercially available Nafion PFSA ionomers. In the present work, detailed all-atomistic Molecular Dynamics (MD) simulations have been used to investigate the state of nanophase segregation, the morphology of the ionic domains, and dynamics of proton transport with increasing hydration levels (λ = 1, 5, 10 and 15). The diffusion coefficients of hydronium ions and water molecules and corresponding proton conductivity owing to the transport hydronium ions in water channels were calculated. Proton conductivity values were highest for non-fluorinated SPI lying within the range 0.03–0.18 S·cm−1 for (λ = 1 to 15). Moreover, NTDA/DSDSA/MDP SPI membrane was synthesized, and proton conductivity was found to be in the range of 0.15–0.28 S·cm−1 which is exceptionally well for a PEM. Thus, a good agreement was observed between the proton conductivity values predicted using MD simulations and the values for stable stand-alone SPI PEMs.

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
2秒前
4秒前
8秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
ZanE完成签到,获得积分10
14秒前
kkk完成签到 ,获得积分10
15秒前
李健应助车哥爱学习采纳,获得10
23秒前
33秒前
由道罡完成签到 ,获得积分10
33秒前
obedVL完成签到,获得积分10
51秒前
1分钟前
1分钟前
CC完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
jh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
车哥爱学习完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
XYF发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
庞喜存v发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
不说话装高手完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
情怀应助LIUDEHUA采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
小白发布了新的文献求助10
3分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6012526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7570465
关于积分的说明 16139123
捐赠科研通 5159565
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763136
邀请新用户注册赠送积分活动 1742380
关于科研通互助平台的介绍 1634021