Self-Standing, Robust Membranes Made of Cellulose Nanocrystals (CNCs) and a Protic Ionic Liquid: Toward Sustainable Electrolytes for Fuel Cells

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: WFRF:(Strach Michal 1988) > Self-Standing, Robu...

Danyliv, OlesiaChalmers University of Technology, Sweden,Chalmers tekniska högskola (författare)

Self-Standing, Robust Membranes Made of Cellulose Nanocrystals (CNCs) and a Protic Ionic Liquid : Toward Sustainable Electrolytes for Fuel Cells

Artikel/kapitelEngelska2021

Förlag, utgivningsår, omfång ...

2021-07-06
American Chemical Society,2021
printrdacarrier

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:ri-55675
https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ri:diva-55675URI
https://doi.org/10.1021/acsaem.1c00452DOI
https://research.chalmers.se/publication/525168URI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:ref swepub-contenttype
Ämneskategori:art swepub-publicationtype

Anmärkningar

Funding details: Stiftelsen för Strategisk Forskning, SSF, FFL-15 0092; Funding details: Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2016-0220; Funding text 1: The authors acknowledge the Swedish Foundation for Strategic Research (SSF, grant FFL-15 0092) and the Knut & Alice Wallenberg Foundation (Wallenberg Academy Fellows, grant 2016-0220) for the financial support as well as Chalmers Materials Analysis Laboratory (CMAL) for the XRD and SAXS instruments. Mina Fazilati and Szilvia Vavra (PhD students at Chalmers) are acknowledged for their help in using optical microscopy and collecting SEM images, respectively. The authors thank Eduard Maurina Morais for help in mounting the cell for a fuel cell test.
Energy-conversion devices based on the phenomenon of proton conduction, for example, polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs), require low cost and sustainable electrolytes with high ionic conductivity and good mechanical properties under anhydrous conditions and at temperatures up to 150 °C. Biopolymers possess an intrinsic thermomechanical stability but an insufficient proton conductivity in the dry state, which however may be imparted by a protic ionic liquid (PIL). This work presents the preparation and properties of composite membranes made of cellulose nanocrystals (CNCs) and a PIL. The membranes are thermally stable and display an ionic conductivity within the range 10-4-10-3 S/cm for temperatures between 120 and 160 °C. Moreover, the analysis of the biopolymer's apparent dimensions at nanoscale reveals a dependence of the CNCs' defects, twisting, and aggregation in the presence of the PIL. Preliminary tests using a simple fuel cell setup demonstrate a response of the membranes to the inlet of H2 gas, with a generation of electrical current. These findings provide a solid groundwork for further development and future studies of biopolymer/PIL electrolytes for energy applications. © 2021 The Authors.

Ämnesord och genrebeteckningar

NATURVETENSKAP Kemi Materialkemi hsv//swe
NATURAL SCIENCES Chemical Sciences Materials Chemistry hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Materialteknik Keramteknik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Materials Engineering Ceramics hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Kemiteknik Annan kemiteknik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Chemical Engineering Other Chemical Engineering hsv//eng
cellulose nanocrystals
fuel cell
nanoscale
polymer electrolyte
protic ionic liquid
Biomolecules
Biopolymers
Cellulose
Cellulose derivatives
Composite membranes
Energy conversion
Ionic conductivity
Ionic liquids
Membranes
Polyelectrolytes
Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC)
Anhydrous conditions
Cellulose nanocrystal (CNCs)
Energy applications
Energy conversion devices
Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFCs)
Properties of composites
Protic ionic liquids
Thermomechanical stability
Solid electrolytes

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

Strach, Michal,1988Chalmers University of Technology, Sweden,Chalmers tekniska högskola(Swepub:cth)strach (författare)
Nechyporchuk, OleksandrRISE,Kemi, biomaterial och textil,RISE Research Institutes of Sweden(Swepub:cth)olenec (författare)
Nypelö, Tiina,1982Chalmers University of Technology, Sweden,Chalmers tekniska högskola(Swepub:cth)nypelo (författare)
Martinelli, Anna,1978Chalmers University of Technology, Sweden,Chalmers tekniska högskola(Swepub:cth)annamart (författare)
Chalmers University of Technology, SwedenChalmers tekniska högskola (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

Ingår i:ACS Applied Energy Materials: American Chemical Society4:7, s. 6474-64852574-0962

Internetlänk

Hitta via bibliotek

ACS Applied Energy Materials (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Danyliv, Olesia; Strach, Michal, ...; Nechyporchuk, Ol ...; Nypelö, Tiina, 1 ...; Martinelli, Anna ...

Om ämnet

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Kemi; och Materialkemi

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Materialteknik; och Keramteknik

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Kemiteknik; och Annan kemiteknik

Artiklar i publikationen: ACS Applied Ener ...

Av lärosätet: RISE; Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se