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Erschienen in: Journal of Polymer Research 3/2013

01.03.2013 | Original Paper

Sulfonated poly (arylene ether ketone sulfone)/ZrP composite membranes for medium-high temperature operation of PEMFC

verfasst von: Zhe Wang, Chunli Ren, Hongzhe Ni, Hongcheng Gao, Hailong Cheng, Jingmei Xu, Huixuan Zhang

Erschienen in: Journal of Polymer Research | Ausgabe 3/2013

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Abstract

Sulfonated poly (arylene ether ketone sulfone)(SPAEKS)/Zirconium hydrogen phosphate (ZrP) composite membranes with various ZrOCl2 contents were prepared by in situ precipitation. The SPAEKS/ZrP composites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), thermo gravimetric analyzer (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The performance of SPAEKS/ZrP composite membranes was investigated in detail. They exhibited good thermal stability, excellent water retention and low swelling ratio. The extremely low swelling ratio (15.9–11.3 % at 80 °C) of the composite membranes is desirable to reduce the dimensional change at high temperature. The methanol permeability of the composite membranes decreased to 2.12 × 10−7 cm/s at 25 °C, which is lower than that of SPAEKS and Nafion-117 membranes. Although the composite membrane exhibited lower water uptake, the presence of ZrP led to an improvement in conductivity (0.093S/cm for SPAEKS/ZrP-20 %) at Medium-high temperature (120 °C). These composite membranes are promising candidates for application as proton exchange membrane fuel cells at medium-high temperature.

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Metadaten
Titel
Sulfonated poly (arylene ether ketone sulfone)/ZrP composite membranes for medium-high temperature operation of PEMFC
verfasst von
Zhe Wang
Chunli Ren
Hongzhe Ni
Hongcheng Gao
Hailong Cheng
Jingmei Xu
Huixuan Zhang
Publikationsdatum
01.03.2013
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Polymer Research / Ausgabe 3/2013
Print ISSN: 1022-9760
Elektronische ISSN: 1572-8935
DOI
https://doi.org/10.1007/s10965-013-0108-6

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