SCOPUS
SCIE
Application of spirobiindane-based microporous poly(ether sulfone)s as polymeric binder on solid alkaline exchange membrane fuel cells
저자
Choi, Jieun ; Kim, Man-Ho ; Han, Jun Young ; Chae, Ji Eon ; Lee, Won Hee ; Lee, Young Moo ; Lee, So Young ; Jang, Jong Hyun ; Kim, Jin Young ; Henkensmeier, Dirk ; Yoo, Sung Jong ; Sung, Yung-Eun ; Kim, Hyoung-Juhn
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
67-75(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>In this report, we introduced spirobiindane group to poly(arylene ether sulfone) (PES) to build the structure of polymers with intrinsic microporosity (PIMs). A novel PESs (QOH-SBIs), which have spirobiindane and tetra(quaternary ammonium) hydroxide pendant moieties, were synthesized for anion-conducting binder material in membrane electrode assembly (MEA) of solid alkaline exchange membrane fuel cell (SAEMFC). The time-lag method was used to check the high gas permeability of the polymers. The high permeability is due to the micro-pores at the molecular level that is formed by the difference in chain thicknesses between two alternating units, thick spirobiindane group and thin arylene ether sulfone group. QOH-SBIs shows a semi-rigid chain conformation in a solution. The inter-chain spacing and chain conformation were measured with wide angle X-ray diffraction (WAXD) and small angle neutron scattering (SANS), respectively. High gas permeability directly affected the performance of SAEMFC. The MEA with spirobiindane-modified PES shows much higher maximum power density than that of spirobiindane-free PESs.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Spiro moieties were introduced to PESs to design polymers of intrinsic microporosity. </LI> <LI> Difference in chain thickness create microporous channels for gas diffusion. </LI> <LI> Inter-chain spacing and chain conformation were calculated from with WAXD and SANS. </LI> <LI> Enhancing gas permeability of the electrode binder improved the cell performance. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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