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Reporter:YahuaLiuDate:2015.11.04EmbeddingSulfonatedLithiumIon-sievesintoPolyelectrolyteMembranetoConstructEfficientProtonConductionPathways1
ContentsExperimentalResultsanddiscussionIntroductionConclusion12342
IntroductionEnergyCrisis!Environmentalpollution!3
FuelCellHighenergyefficiency90%Environment-benign~0IntroductionFuelcellisrecognizedasthe21thcenturyfirst-choicecleanandefficientpowergenerationtechnology.4
IntroductionTheelectrolyteofprotonexchangemembranefuelcell(PEMFC)isprotonexchangemembrane(PEM).PEMisthecorecomponentofPEMFC.PEMHighprotonconductivity(0.01Scm-1)Lowfuelcrosser(methanol10-6cm2s)SufficientstructuralstabilitySuitableprice-to-performanceratio5
HowProtonTransfer?BVehiclemechanismAGrotthussmechanismContinuousprotontransferpathwaySuitablechemicalenvironmentHighProtonConductivityConstructingprotontransferpathwayOptimizingprotonhoppingsitesIntroduction6AB
IntroductionCrystalstructureofLithiumion-sieveprecursorsLiMnOAcidtreatmentHMOExtractionofLi+andinsertionofH+HLMOLiMnOUniqueinnerion-channelsAdditionalhoppingsitesAcid-basepairsSchematicdepictionoftheprotontransportpathwayswithinhybridmembranes7
2.Chitosan(CS)1.Lithiumion-sieveprecursors(LMOs)LiMnO8Experimental
ExperimentalFlowsheetshowingthesynthesisprocessofSHMOs.9
Experimental10Flowsheetshowingthepreparationofhybridmembranes.StirringSonication
11Chemicalconstitution/MicrostructureSEMFTIRThermalstabilityTGADACXRDCrystallizationpropertyPerformanceProtonconductivityCellperformanceExperimentalCharacterizationofinorganicfillersandmembranes
ResultsanddiscussionFTIRTGA12TEMofinorganicfillersB-SHMOsL-SHMOsHMOsHMOsLMOs
ResultsanddiscussionCSCS/HMO-9CS/L-SHMO-9CS/B-SHMO-9SEMimagesofcross-sectionofpreparedmembranesFTIRXRD13
ResultsanddiscussionTGADSC14Sufficientthermalstabilityfor
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