Modelling of proton diffusion in immobilised imidazole systems for application in fuel cells

Fuel Cells

Volumn 8, Issue 3-4, 2008, Pages 236-243

  Tolle P ^a   Cavalcanti, W L ^a   Hoffmann, M ^b   Kohler C ^a   Frauenheim, T ^a  

^a UNIVERSITY OF BREMEN   (Germany)

^b FRAUNHOFER INSTITUTE FOR MANUFACTURING TECHNOLOGY AND ADVANCED MATERIALS IFAM   (Germany)

Author keywords

DFTB; Excess proton; Imidazole; Immobilisation; Molecular dynamics; Quantum mechanical molecular mechanical coupling; Self diffusion

Indexed keywords

ABS RESINS; DIFFUSION; DYNAMICS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON TRANSITIONS; FUEL CELLS; MECHANICS; MESOPOROUS MATERIALS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MECHANICS; POLYMERS; PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELLS (PEMFC); QUANTUM CHEMISTRY; SEMICONDUCTOR DOPING; SOLID OXIDE FUEL CELLS (SOFC); VIBRATIONS (MECHANICAL);

DFTB; EXCESS PROTON; IMIDAZOLE; IMMOBILISATION; QUANTUM MECHANICAL MOLECULAR MECHANICAL COUPLING; SELF-DIFFUSION;

PROTONS;

EID: 55349093023     PISSN: 16156846     EISSN: 16156854     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/fuce.200800006     Document Type: Conference Paper

References (29)

1. K.-D. Kreuer, S. J. Paddison, E. Spohr, M. Schuster, Chem. Rev. 2004, 104, 4637.
2. J. Zhang, Z. Xie, J. Zhang, Y. Tang, C. Song, T. Navessin, Z. Shi, D. Song, H. Wang, D. P. Wilkonson, Z.-S. Liu, S. Holdcroft, J. Power Sources 2006, 160, 872.
3. K.-D. Kreuer, A. Fuchs, M. Ise, M. Spaeth, J. Maier, Electrochim. Acta 1998, 43, 1281.
4. A. Kawada, A. R. McGhie, M. M. Labes, J. Chem. Phys. 1970, 52, 3121.
5. W. Münch, K.-D. Kreuer, W. Silvestri, J. Maier, G. Seifert, Solid State Ionics 2001, 145, 437.
6. W.-Q. Deng, V. Molinero, W. A. Goddard III, J. Am. Chem. Soc 2004, 126, 15644.
7. H. G. Herz, K. D. Kreuer, J. Maier, G. Scharfenberger, M. F. H. Schuster, W. H. Meyer, Electrochim. Acta 2003, 48, 2165.
8. M. Jeske, C. Soltmann, C. Ellenberg, M. Wilhelm, D. Koch, G. Grathwohl, Fuel Cells 2007, 7, 40.
9. M. F. H. Schuster, W. H. Meyer, M. Schuster, K. D. Kreuer, Chem. Mater. 2004, 16, 329.
10. M. Iannuzzi, J. Chem. Phys. 2006, 124, 204710.
11. R. Marschall, I. Bannat, J. Caro, M. Wark, Micropor. Mesopor. Mat. 2007, 99, 190.
12. M. Wilhelm, M. Jeske, R. Marschall, W. L. Cavalcanti, P.+Tölle, C. Köhler, D. Koch, T. Frauenheim, G. Grathwohl, J. Caro, M. Wark, J. Mem. Sci. 2008, 318 (1-2), 164.
13. M. Schuster, W. Meyer, H. G. Herz, M. Schuster, K. D. Kreuer, J. Maier, Fuel cells 2005, 5, 255.
14. M. Schuster, T. Rager, A. Noga, K. D. Kreuer, J. Maier, Fuel cells 2004, 5, 355.
15. S. J. Paddison, K.-D. Kreuer, J. Maier, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4489.
16. W. L. Cavalcanti, R. Marschall, P. Tölle, C. Köhler, M. Wark, T. Frauenheim, Fuel Cell 2008, 8, 244.
17. P. H. König, N. Ghosh, M. Hoffmann, M. Elstner, E. Tajkhorshid, T. Frauenheim, Q. Cui, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 548.
18. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, T. Frauenheim, S. Suhai, G. Seifert, Phys. Rev. B 1998, 58, 7260.
19. T. Frauenheim, G. Seifert, M. Elstner, Z. Hajnal, G. Jungnickel, D. Porezag, S. Suhai, R. Scholz, Phys. Status Solidi B 2000, 217, 41.
20. Slater-Koster file parameter set (pbc-01 + N-H): www.dftb.org.
21. P. Hohenberg, W. Kohn, Phys. Rev. 1964, 136, 864.
22. W. Kohn, L. J. Sham, Phys. Rev. A 1965, 237, 1697.
23. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Durant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Kiene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, 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, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision C.02, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.
24. B. R. Brooks, R. E. Bruccoleri, B. D. Olafson, D. J. States, S. Swaminathan, M. Karplus, J. Comp. Chem. 1983, 4, 187.
25. P. H. König, M. Hoffmann, T. Frauenheim, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9082.
26. E. Lindahl, B. Hess, D. van der Spoel, J. Mol. Model. 2001, 7, 306.
27. W. Damm, A. Fronteira, J. Tirado-Rives, W. L. Jorgensen. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1955.
28. A. Einstein, Ann. Phys. 1905, 17, 549.
29. D. Marx, M. E. Tuckermann, J. Hutter, M. Parrinello, Nature 1999, 397, 601.