کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6974213 | 1453323 | 2018 | 31 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A morphology strategy to disentangle conductivity-selectivity dilemma in proton exchange membranes for vanadium flow batteries
ترجمه فارسی عنوان
یک استراتژی مورفولوژی برای جدایی از معضل هدایت گرایی-انتخابی در غشاهای تبادل پروتون برای باتری های جریان وانادیم
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
لایه پوست بدون نقص، مورفولوژی نامتقارن، معضل انتخابی هدایت پذیری، روش پراکنش لیچینگ، غشای تبادل پروتون، باتری جریان وانادیوم،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی شیمی
بهداشت و امنیت شیمی
چکیده انگلیسی
A novel integrally thin skinned asymmetric proton exchange membrane (ITSA-PEM) is proposed to disentangle the typical conductivity-selectivity dilemma in PEMs for vanadium flow batteries (VFBs). The membrane is successfully fabricated by a porogen-leaching-out method. It consists of a porous sublayer and an ultrathin skin layer, which is defect-free verified by the high H2/N2 separation factor of 64.9. The degree of sulfonation (DS) of PEM is reduced to extremely low (DS = 36.3%) to suppress swelling, and numerous interconnected pores are introduced to facilitate proton transfer. Low swelling ratio and defect-free skin layer lead to undetectable vanadium permeation. Meanwhile, the area resistance of ITSA-PEM is dramatically lowered to 2.1 Ω cm2 from 5.4 Ω cm2 of the dense PEM. Therefore a membrane with both improved proton conductivity and ion selectivity is obtained. Low DS also equips the membrane with sufficient mechanical strength and enhanced thermal stability. The VFB assembled with ITSA-PEM displays high energy efficiencies (EE: 75.6-90.2%) over a current density of 20-80 mA cmâ2, much superior to those of Nafion 211 (EE: 55.9-73.4%). It also shows favorable stability and slow capacity decay rate during cycling test over 50 cycles.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Process Safety and Environmental Protection - Volume 116, May 2018, Pages 126-136
Journal: Process Safety and Environmental Protection - Volume 116, May 2018, Pages 126-136
نویسندگان
Sangshan Peng, Xuemei Wu, Songlan Sun, Wanting Chen, Min Li, Jie Li, Gaohong He,