Proton Exchange Membranes from Sulfonated Lignin Nanocomposites for Redox Flow Battery Applications
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Redox flow batteries (RFBs) are increasingly being considered for a wide range of energy storage applications, and such devices rely on proton exchange membranes (PEMs) to function. PEMs are high‐cost, petroleum‐derived polymers that often possess limited durability, variable electrochemical performance, and are linked to discharge of perfluorinated compounds. Alternative PEMs that utilize biobased materials, including lignin and sulfonated lignin (SL), low‐cost byproducts of the wood pulping process, have struggled to balance electrochemical performance with dimensional stability. Herein, SL nanoparticles are demonstrated for use as a nature‐derived, ion‐conducting PEM material. SL nanoparticles (NanoSLs) can be synthesized for increased surface area, uniformity, and miscibility compared with macrosized lignin, improving proton conductivity. After addition of polyvinyl alcohol (PVOH) as a structural backbone, membranes with the highest NanoSL concentration demonstrated an ion exchange capacity of 1.26 meq g −1 , above that of the commercial PEM Nafion 112 (0.98 meq g −1 ), along with a conductivity of 80.4 mS cm −1 in situ, above that of many biocomposite PEMs, and a coulombic efficiency (CE), energy efficiency (EE) and voltage efficiency (VE) of 91%, 68% and 78%, respectively at 20 mA cm −2 . These nanocomposite PEMs demonstrate the potential for valorization of forest biomass waste streams for high value clean energy applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».