Effect of Carbonate Anions on the Stability of Quaternary Ammonium Groups for Aemfcs
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Anion-exchange membrane fuel cells (AEMFCs) have been attracting significant attention as a promising green and effective technology for energy conversion, suitable for both automotive and stationary applications. AEMFCs operate in an alkaline environment and thus allow the use of non-precious metal electrocatalysts from a wide selection of materials, as well as lower cost anion-exchange membranes (AEMs). In spite of the significant progress recently achieved, the commercial development of AEMFCs is hampered by both AEM degradation and the carbonation processes. The chemical decomposition of the AEMs during fuel cell operation is still considered as the main challenge that needs to be addressed. The combination of high pH environment and high current densities in the AEMFCs results in hydroxide anions with limited solvation, becoming extremely reactive towards positively charged quaternary ammonium (QA) salts. This decomposition leads to detrimental reduction in anion conductivity and therefore in fuel cell performance. Understanding the carbonation process is also critical to allow AEMFCs to operate with ambient air. Hydroxide anions created in the oxygen reduction reaction react with CO 2 even at low concentrations, to form bi/carbonates ions. The lower diffusion coefficients and ionic mobility of CO 3 -2 and HCO 3 - increases resistivity and reduces power output. In this study we experimentally show for the first time the effect of carbonation on the degradation processes of the AEM. The experimental results are compared to modeling by MD. This study provides insights into the carbonation effect on cation stability in alkaline systems, which has significant implications for the final stability of AEMs resulting in long term operation of AEMFCs under real ambient air conditions. References: (1) Ziv, N.; Mustain, W. E.; Dekel, D. R. The Effect of Ambient Carbon Dioxide on Anion-Exchange Membrane Fuel Cells. ChemSusChem 2018 , 11 (7), 1136–1150. https://doi.org/10.1002/cssc.201702330. (2) Yassin, K.; Rasin, I. G.; Willdorf-Cohen, S.; Diesendruck, C. E.; Brandon, S.; Dekel, D. R. A Surprising Relation between Operating Temperature and Stability of Anion Exchange Membrane Fuel Cells. J. Power Sources Adv. 2021 , 11 , 100066. https://doi.org/10.1016/j.powera.2021.100066. (3) Dekel, D. R.; Amar, M.; Willdorf, S.; Kosa, M.; Dhara, S.; Diesendruck, C. E. Effect of Water on the Stability of Quaternary Ammonium Groups for Anion Exchange Membrane Fuel Cell Applications. Chem. Mater. 2017 , 29 (10), 4425–4431. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b00958. (4) Ziv, N.; Mondal, A. N.; Weissbach, T.; Holdcroft, S.; Dekel, D. R. Effect of CO2 on the Properties of Anion Exchange Membranes for Fuel Cell Applications. J. Memb. Sci. 2019 , 586 (March), 140–150. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.05.053. (5) Srebnik, S.; Pusara, S.; Dekel, D. R. Effect of Carbonate Anions on Quaternary Ammonium-Hydroxide Interaction. J. Phys. Chem. C 2019 , 123 (26), 15956–15962. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b03131. (6) Vega, J. A.; Mustain, W. E. Effect of CO2, HCO3- and CO3-2 on Oxygen Reduction in Anion Exchange Membrane Fuel Cells. Electrochim. Acta 2010 , 55 (5), 1638–1644. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.10.041. (7) Zelovich, T.; Simari, C.; Nicotera, I.; Dekel, D. R.; Tuckerman, M. E. The Impact of Carbonation on Hydroxide Diffusion in Nano-Confined Anion Exchange Membranes. submitted to J. Materials Chem. A, Jan 29, 2022 .
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle