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J-GLOBAL ID：202202234698102935   整理番号：22A0974849

バナジウムレドックスフロー電池のための多面体オリゴシルセスキオキサンと共有結合したNafion膜作製のための表面修飾アプローチ【JST・京大機械翻訳】

Surface-Modified Approach to Fabricate Nafion Membranes Covalently Bonded with Polyhedral Oligosilsesquioxane for Vanadium Redox Flow Batteries

著者 (12件)： An Hongli (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  An Hongli (University of Chinese Academy of Sciences, China) ,  Zhang Run (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  Zhang Run (University of Chinese Academy of Sciences, China) ,  Li Wenhao (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  Li Wenhao (University of Chinese Academy of Sciences, China) ,  Li Wenhao (School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, China) ,  Li Pan (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  Qian Huidong (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  Qian Huidong (University of Chinese Academy of Sciences, China) ,  Yang Hui (Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, China) ,  Yang Hui (University of Chinese Academy of Sciences, China)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 14  号： 6  ページ： 7845-7855  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アミノプロピルイソブチル多面体オリゴシルセスキオキサン(NH_2-POSS)表面修飾Nafion膜を,バナジウムレドックスフロー電池(VRFB)のための化学グラフト化によって設計した。NH_2-POSSは,7つの不活性イソブチル基と1つの活性アミノプロピル基によって囲まれた無機Si_8O_12コアから成るケージ状マクロマーである。Nafion表面上のスルホン酸基は,NH_2-POSSによる更なる修飾のために,1,1-カルボニルジイミダゾールによって活性化することができる。Fourier変換赤外分光法(FT-IR)とX線光電子分光法(XPS)は,NH_2-POSSがNafion115膜の表面上に首尾よくグラフト化されていることを証明した。プロトン伝導性はわずかに減少するが,有機-無機ハイブリッド膜はNafion115より低い水取込と膨潤比を有するイオン選択性と優れた寸法安定性を示す。さらに,2次元すれすれ入射X線回折(2D-GIXRD)は,NH_2-POSSの導入が膜の表面上にPOSS層を形成し,Nafionクラスタの空間を狭くし,VO2+透過を阻止するのを助けることを明らかにした。表面修飾Nafion膜を有するVRFBは,80mA cm-2の電流密度で98.7%の平均Coulomb効率(CE)と84.5%のエネルギー効率(EE)を有する優れた性能を示し,Nafion 115膜(CE=95.7%,EE=81.7%)より優れていた。さらに,セルは1000回の充放電サイクル後に49.2%の高い容量保持を保持し,200サイクル後のNafion115の電池では41.9%と対照的であった。結果は,表面改質ハイブリッド膜がVRFBsのバナジウムイオンクロスオーバを克服する有望な戦略であることを示唆する。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 膨潤 ,  *フッ素樹脂 ,  *陽イオン交換樹脂 ,  選択性 ,  電流密度 ,  クラスタ ,  二次元 ,  *共有結合 ,  X線光電子分光法 ,  FTIR分光法 ,  充放電サイクル
準シソーラス用語： クロスオーバー ,  *Nafion ,  イオン選択性 ,  Coulomb効率 ,  バナジウムイオン ,  ハイブリッド膜 ,  *バナジウムレドックスフロー電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 表面改質 ,  POSS ,  共有結合 ,  Nafion ,  バナジウムレドックスフロー電池

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (6件)： バナジウムレドックスフロー電池 ,  多面体 ,  共有結合 ,  Nafion ,  作製 ,  表面修飾