Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Functionalized metallic transition metal dichalcogenide (TaS2) for nanocomposite membranes in direct methanol fuel cells

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F21%3A43922096" target="_blank" >RIV/60461373:22310/21:43922096 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2021/ta/d0ta11137f" target="_blank" >https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2021/ta/d0ta11137f</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1039/d0ta11137f" target="_blank" >10.1039/d0ta11137f</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Functionalized metallic transition metal dichalcogenide (TaS2) for nanocomposite membranes in direct methanol fuel cells

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In this work, we designed a novel nanocomposite proton-exchange membrane (PEM) based on sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) and tantalum disulfide functionalized with terminal sulfonate groups (S-TaS2). The PEMs are prepared through a solution-casting method and exploited in direct methanol fuel cells (DMFCs). Two-dimensional S-TaS2 nanoflakes were prepared as a functional additive to produce the novel nanocomposite membrane for DMFCs due to their potential as a fuel barrier and an excellent proton conductor. To optimize the degree of sulfonation (DS) of SPEEK and the weight percentage (wt%) of S-TaS2 nanoflakes in PEMs, we used the central composite design of the response surface method. The optimum PEM was obtained for SPEEK DS of 1.9% and a weight fraction (wt%) of S-TaS2 nanoflakes of 70.2%. The optimized membrane shows a water uptake of 45.72%, a membrane swelling of 9.64%, a proton conductivity of 96.24 mS cm(-1), a methanol permeability of 2.66 x 10(-7) cm(2) s(-1), and a selectivity of 36.18 x 10(4) S s cm(-3). Moreover, SPEEK/S-TaS2 membranes show superior thermal and chemical stabilities compared to those of pristine SPEEK. The DMFC fabricated with the SPEEK/S-TaS2 membrane has reached the maximum power densities of 64.55 mW cm(-2) and 161.18 mW cm(-2) at 30 degrees C and 80 degrees C, respectively, which are similar to 78% higher than the values obtained with the pristine SPEEK membrane. Our results demonstrate that SPEEK/S-TaS2 membranes have a great potential for DMFC applications.

  • Název v anglickém jazyce

    Functionalized metallic transition metal dichalcogenide (TaS2) for nanocomposite membranes in direct methanol fuel cells

  • Popis výsledku anglicky

    In this work, we designed a novel nanocomposite proton-exchange membrane (PEM) based on sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) and tantalum disulfide functionalized with terminal sulfonate groups (S-TaS2). The PEMs are prepared through a solution-casting method and exploited in direct methanol fuel cells (DMFCs). Two-dimensional S-TaS2 nanoflakes were prepared as a functional additive to produce the novel nanocomposite membrane for DMFCs due to their potential as a fuel barrier and an excellent proton conductor. To optimize the degree of sulfonation (DS) of SPEEK and the weight percentage (wt%) of S-TaS2 nanoflakes in PEMs, we used the central composite design of the response surface method. The optimum PEM was obtained for SPEEK DS of 1.9% and a weight fraction (wt%) of S-TaS2 nanoflakes of 70.2%. The optimized membrane shows a water uptake of 45.72%, a membrane swelling of 9.64%, a proton conductivity of 96.24 mS cm(-1), a methanol permeability of 2.66 x 10(-7) cm(2) s(-1), and a selectivity of 36.18 x 10(4) S s cm(-3). Moreover, SPEEK/S-TaS2 membranes show superior thermal and chemical stabilities compared to those of pristine SPEEK. The DMFC fabricated with the SPEEK/S-TaS2 membrane has reached the maximum power densities of 64.55 mW cm(-2) and 161.18 mW cm(-2) at 30 degrees C and 80 degrees C, respectively, which are similar to 78% higher than the values obtained with the pristine SPEEK membrane. Our results demonstrate that SPEEK/S-TaS2 membranes have a great potential for DMFC applications.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10402 - Inorganic and nuclear chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GC20-16124J" target="_blank" >GC20-16124J: Dvojdimenzionální vrstevnaté dichalkogenidy přechodných kovů / nanostrukturované uhlíkové kompozity pro aplikace na elektrochemické uchovávání energie</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Materials Chemistry A

  • ISSN

    2050-7488

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    9

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    6368-6381

  • Kód UT WoS článku

    000631985900038

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85102684937