Molecular orbital calculations of proton dissociation and hydration of various acidic moieties for fuel cell polymers

Journal of New Materials for Electrochemical Systems

Volumn 5, Issue 1, 2002, Pages 15-23

  Eikerling, M ^a   Paddison, S J ^b   Zawodzinski Jr , T A ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b MOTOROLA INC   (United States)

Author keywords

Electronic structure; Proton dissociation; Sulfonyl imides; Water clusters

Indexed keywords

EID: 0001806805     PISSN: 14802422     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Article

References (42)

1. D. P. Wilkinson, Interface 10, No. 1, 22 (2001).
2. O. Savadogo, J. New Mater. Electrochem. Sys. 1, 47 (1998).
3. M. Doyle, S. K. Choi, and G. Proulx, J. Electrochem. Soc. 147, 34 (2000).
4. X. Ren, T. A. Zawodzinski, F. Uribe, H. Dai, and S. Gottesfeld, Electrochemical Soc. Proc., Vol. 95-23, 284 (1995).
5. K. D. Kreuer, J. Membr. Sci. 185, 29 (2001).
6. G. Alberti, M. Casciola, L. Massinelli, and B. Bauer, J. Membr. Sci. 185, 73 (2001).
7. J. A. Kerres, J. Membr. Sci. 185, 3 (2001).
8. B. Gupta, F. N. Büchi, and G. G. Scherer, Solid State Ionics 61, 213 (1993).
9. T. Lehtinen, G. Sundholm, S. Holmberg, F. Sundholm, P. Björnbom, and M. Bursell, Electrochim. Acta 43, 1881 (1997).
10. G. Alberti, J. Membr. Sci. 172, 233 (2000))
11. K. D. Kreuer, A. Fuchs, M. Ise, M. Spaeth, and J. Maier, Electrochim. Acta 43, 1281 (1998).
12. J. Sun, L. R. Jordan, M. Forsyth, and D. R. MacFarlane, Electrochim. Acta 46, 1703 (2001).
13. J. J. Sumner, S. E. Creager, J. J. Ma, and D. D. Des-Marteau, J. Electrochem. Soc. 145, 107 (1998).
14. J. McGrath, unpublished.
15. T. A. Zawodzinski Jr., T. E. Springer, F. Uribe, and Sh. Gottesfeld, Solid State Ionics 60, 199 (1993).
16. M. Eikerling, A. A. Kornyshev, and U. Slimming, J. Phys. Chem. B 101, 10807 (1997).
17. M. Eikerling and A. A. Kornyshev, J. Electroanal. Chem. 502, 1 (2001).
18. M. Eikerling, A. A. Kornyshev, A. M. Kuznetsov, J. Ulstrup, and S. Walbran, J. Phys. Chem. B 105, 3646 (2001).
19. M. Eikerling, Yu. I. Kharkats, A. A. Kornyshev, and Yu. M. Volfkovich, J. Electrochem. Soc. 145, 2684 (1998).
20. S. J. Paddison, R. Paul, and T. A. Zawodzinski Jr., in "Proton Conducting Membrane Fuel Cells II", Eds. S. Gottesfeld and T. F. Fuller, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ, 98-27, 1999, p. 106.
21. S. J. Paddison, R. Paul, and T. A. Zawodzinski Jr., J. Electrochem. Soc. 147, 617 (2000).
22. S. J. Paddison, R. Paul, T. A. Zawodzinski Jr., J. Chem. Phys. 115, 7753 (2001).
23. S. J. Paddison, R. Paul, and B. S. Pivovar, in "Direct Methanol Fuel Cells", Eds. S. Narayanan, S. Gottesfeld and T. A. Zawodzinski, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ, 01-04, 2001, p. 8.
24. S. J. Paddison, R. Paul, K. D. Kreuer, and T. A. Zawodzinski, in "Direct Methanol Fuel Cells", Eds. S. Narayanan, S. Gottesfeld and T. A. Zawodzinski, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ, 01-04, 2001, p 29.
25. S. J. Paddison, L. R. Pratt, T. A. Zawodzinski Jr., and D. W. Reagor, Fluid Phase Equilibria 150-151, 235 (1998).
26. S. J. Paddison and T. A. Zawodzinski Jr., Solid State Ionics 113-115, 333 (1998).
27. S. J. Paddison, L. R. Pratt, and T. A. Zawodzinski Jr., J. New Mater. Electrochem. Sys. 2, 183 (1999).
28. S. J. Paddison, L. R. Pratt, and T. A. Zawodzinski Jr., in "Proton Conducting Membrane Fuel Cells II", Eds. S. Gottesfeld and T. F. Fuller, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ, 98-27, 1999, p. 99.
29. S. J. Paddison, J. New Mater. Electrochem. Sys. 4, 197 (2001).
30. D. D. DesMarteau, Science 289, 72 (2000).
31. D. D. DesMarteau, J. Fluor. Chem. 71, 203 (1995).
32. M. Razaq, A. Razaq, E. Yeager, D. D. DesMarteau, and S. Singh, J. Appl. Electrochem. 17, 1057 (1987).
33. M. Razaq, A. Razaq, E. Yeager, D. D. DesMarteau, and S. Singh, J. Electrochem. Soc. 136, 385 (1989).
34. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery Jr., R. E. Stratmann, J. C. Durant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, and J. A. Pople, Gaussian 98 (Revision A.9), Gaussian Inc., Pittsburgh, PA, 1998.
35. H. B. Schlegel, J. Comp. Chem. 3, 214 (1982).
36. P. C. Hariharan, J. A. Pople, Theo. Chim. Acta. 28, 213 (1973).
37. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
38. C. M. Breneman, K. B. Wiberg, J. Comp. Chem. 11, 361 (1990).
39. E. Wicke, M. Eigen, and Th. Ackermann, Z. Phys. Chem. 1, 340 (1954).
40. M. E. Tuckerman, D. Marx, M. L. Klein, and M. Parinello, Science 275, 817 (1997).
41. M. Tuckerman, K. Laasonen, M. Sprik, and M. Parinello, J. Phys. Chem. 99, 5749 (1995).
42. I. A. Koppel et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 3047 (1994).