کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1269151 1497432 2015 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Phosphonic acid grafted poly(ethyleneimine)-silica composite polymer electrolyte membranes by epoxide ring opening: Improved conductivity and water retention at high temperature
ترجمه فارسی عنوان
فسفونیک اسید پلیت (اتیلنیمین) -سیلیکا غشاء الکترولیتی پلیمر کامپوزیت را با باز شدن حلقه اپوکسی پیوند می دهد: هدایت و حفظ آب در دمای بالا
کلمات کلیدی
سلول سوخت مستقیم متانول، غشای الکترولیتی پلیمری، پلی اتیلنیمین اصلاح شده سیلیکا، پیوند شیمیایی، هدایت غشاء
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی


• Phosphonic acid grafted poly(ethyleneimine)-silica composite PEM was synthesized.
• Silica modified PEM with high stability, conductivity, and bound water content.
• Better DMFC performance for reported PEM in compare with Nafion 117®.
• PEM architecture for self-humidification and good conduction at high temperature.

We synthesized phosphonic acid grafted poly(ethyleneimine) (PEI)-silica composite polymer electrolyte membrane (PEM) by epoxide ring opening reaction, acid-catalyzed sol–gel process followed by formal cross-linking. Further, grafting of phosphonic acid (−PO3H2) groups to the membrane matrix was expected to be responsible for high proton carrier density, low dependence of conductivity on water content, excellent water retention property, lower methanol permeability and good thermal stability. Most suitable PEM (Si-PEI-PO3H2/40) showed 0.079 S cm−1 proton conductivity (at 30 °C), and 2.36 meq. g−1 ion-exchange capacity due to the high mobility of protonic charge carriers and degree of self-dissociation of phosphonic acid functional groups.Si-PEI-PO3H2/40 composite PEM exhibited about 0.74 V open-circuit voltage (OCV) in single-cell direct methanol fuel cell (DMFC) test in compare with Nafion 117 (0.68 V) under similar conditions. Further, about 76.31 mW cm−2 maximum power densities for Si-PEI-PO3H2/40 under 2 M methanol fuel at 70 °C confirmed suitable candidature of Si-PEI-PO3H2/40 PEM for fuel cell applications.

Figure optionsDownload as PowerPoint slide

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Hydrogen Energy - Volume 40, Issue 41, 2 November 2015, Pages 14235–14245
نویسندگان
, ,