IEA AFC Annex 31: Paper "Poly(vinyl alcohol)-Based Anion Exchange Membranes for Alkaline Direct Ethanol Fuel Cells" (2021)
Bibliographische Daten
Asep M. Samsudin, Sigrid Wolf, Michaela Roschger, Viktor HackerHerausgeber: CBIORE Diponegoro University, 2021
Englisch, 9 Seiten
Inhaltsbeschreibung
Vernetzte Anionenaustauschermembranen (AEMs) aus Poly(vinylalkohol) (PVA) als Backbone-Polymer und verschiedenen Ansätzen zur Einführung funktioneller Gruppen wurden durch Lösungsgießen mit thermischer und chemischer Vernetzung hergestellt. Die Charakterisierung der Membranen wurde mittels SEM, FTIR und thermogravimetrischen Analysen durchgeführt. Die Leistung der AEMs wurde durch Wasseraufnahme, Quellungsgrad, Ionenaustauschkapazität, OH-Leitfähigkeit und Einzelzellentests bewertet.
Eine Kombination aus quaternisiertem Ammoniumpoly(vinylalkohol) (QPVA) und Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) (PDDMAC) zeigte die höchste Leitfähigkeit, Wasseraufnahme und Quellung unter den anderen funktionellen Gruppenquellen. Die AEM mit einem kombinierten Massenverhältnis von QPVA und PDDMAC von 1:0,5 (QPV/PDD0,5) hat die höchste Hydroxidleitfähigkeit von 54,46 mS cm-1. Die Einzelbrennstoffzellentests mit der QPV/PDD0,5-Membran ergeben die maximale Leistungsdichte und Stromdichte von 8,6 mW cm-2 und 47,6 mA cm-2 bei 57 °C.
Diese Studie zeigt, dass PVA-basierte AEMs das Potenzial für die Anwendung von alkalischen Direkt-Ethanol-Brennstoffzellen (ADEFCs) haben.