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J-GLOBAL ID：201802233563020519   整理番号：18A2106132

バナジウムフロー電池用の側鎖型アニオン交換膜:特性と分解機構【JST・京大機械翻訳】

Side-chain-type anion exchange membranes for vanadium flow battery: properties and degradation mechanism

著者 (4件)： Xing Yi (Jiangsu Key Laboratory of Environmentally Friendly Polymeric Materials, School of Materials Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou, Jiangsu 213164, China. [e-mail]) ,  Liu Lei ,  Wang Chenyi ,  Li Nanwen
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 6  号： 45  ページ： 22778-22789  発行年： 2018年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： バナジウム流電池(VFB)における性能と分解機構に及ぼす化学構造の影響を調べるために,いくつかの側鎖型AEMsを合成した。PTA基を有する側鎖型AEMs(PSf-c-PTA)は高い面積抵抗(0.6Ωcm2)を示したが,おそらく低い水取込と低い膨潤比のために,QA部分(PSf-c-QA)よりも低いバナジウム透過性を示した。このトレードオフは,120mAcm-2の電流密度においてPSf-c-PTA膜(クーロン効率>98%,エネルギー効率=84.3%)を有する単一VFBのより良い性能をもたらしたが,エネルギー効率は同じ試験条件下でNafion115膜を有する電池に対して75.5%であった。40°C,30日間,1.5M VO_2+/3MH_2SO_4中で調製したAEMsのex situ化学安定性試験後,側鎖型AEMsは,NMR結果により確認されたように,高分子骨格の明らかな化学分解を示さなかった。しかし,ベンジルエチニルアミニウム基を有するPSf-PTA膜の制御は,重合体骨格とカチオン基の両方の厳しい化学的分解を受けた。これらの結果は,高分子骨格からカチオン基を分離することにより,VFB中のAEMsの化学的安定性を改善できることを示唆している。さらに,ex situ安定性試験とは対照的に,化学的に不安定なPSf-PTA膜は1000サイクル後に残存するEEの60%でより良い電池性能を示し,側鎖型AEMsを有するVFBの性能は数百サイクル後に低下した。VFBにおけるエージングAEMsのさらなる特性化は,機械的分解が化学的分解よりもむしろ電解質溶液中の過剰膨潤から生じ,セパレータとしてAEMsを用いた時のVFBの耐久性に影響する支配的因子であることを示した。この発見は,VFB応用のためのAEMsのex situおよびin situ分解機構への新しい基礎的洞察を与える。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 重合体 ,  耐久性 ,  *側鎖 ,  電流密度 ,  キャラクタリゼーション ,  エネルギー効率 ,  高分子 ,  分離装置 ,  *電池 ,  *バナジウム ,  カチオン ,  膨潤
準シソーラス用語： 化学的安定性 ,  Coulomb効率 ,  *アニオン交換膜 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (6件)： バナジウム ,  フロー ,  電池 ,  側鎖 ,  アニオン交換膜 ,  分解