Rapid proton conduction through unfreezable and bound water in a wholly aromatic pore-filling electrolyte membrane

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 14, 2009, Pages 4656-4663

  Hara, Nobuo ^a,b   Ohashi, Hidenori ^a,b   Ito, Taichi ^a,b   Yamaguchi, Takeo ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

^b TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACIDS; ACTIVATION ENERGY; ATOMS; CONDUCTING POLYMERS; ELECTROLYSIS; ETHERS; FUEL CELLS; ION EXCHANGE; ION EXCHANGE MEMBRANES; POLARIZATION; POLYELECTROLYTES; POLYIMIDES; POLYMERS; PROTONS;

BOUND WATERS; CAST MEMBRANES; CONCENTRATION OF; DSC MEASUREMENTS; FREE WATERS; HIGH TEMPERATURES; ION-EXCHANGE CAPACITIES; LOW HUMIDITIES; LOW TEMPERATURES; POLYIMIDE SUBSTRATES; POLYMER ELECTROLYTES; PORE-FILLING ELECTROLYTE MEMBRANES; PROTON CONDUCTIONS; SPECIAL STRUCTURES; SULFONATED POLY(ARYLENE ETHER SULFONE); SULFONIC ACID GROUPS;

CELL MEMBRANES;

EID: 65249160699     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp810575u     Document Type: Article

References (52)

1. Steele, B. C. H.; Heinzel, A. Nature 2001, 414, 345-352.
2. Zhang, J. L.; Xie, Z.; Zhang, J. J.; Tanga, Y. H.; Song, C. J.; Navessin, T.; Shi, Z. Q.; Song, D. T.; Wang, H. J.; Wilkinson, D. P.; Liu, Z. S.; Holdcroft, S. J. Power Sources 2006, 160, 872-891.
3. Mehta, V.; Cooper, J. S. J. Power Sources 2003, 114, 32-53.
4. Prater, K. B. J. Power Sources 1994, 51, 129-144.
5. Deluca, N. W.; Elabd, Y. A. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 2201-2225.
6. McGrath, K. M.; Prakash, G. K. S.; Olah, G. A. J. Ind. Eng. Chem. 2004, 10, 1063-1080.
7. Heinzel, A.; Barragan, V. M. J. Power Sources 1999, 84, 70-74.
8. Varcoe, J. R.; Slade, R. C. T.; Yee, E. L. H.; Poynton, S. D.; Driscoll, D. J.; Apperley, D. C. Chem. Mater. 2007, 19, 2686-2693.
9. Varcoe, J. R.; Slade, R. C. T. Fuel Cells 2005, 5, 187-200.
10. Gierke, T. D.; Munn, G. E.; Wilson, F. C. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1981, 19, 1687-1704.
11. Zawodzinski, T. A.; Derouin, C.; Radzinski, S.; Sherman, R. J.; Smith, V. T.; Springer, T. E.; Gottesfeld, S. J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 1041-1047.
12. Dippel, T.; Kreuer, K. D. Solid State Ionics 1991, 46, 3-9.
13. Decoursey, T. E. Phys. Rev. 2003, 83, 475-579.
14. Kawada, A.; Mcghie, A. R.; Labes, M. M. J. Chem. Phys. 1970, 52, 3121-3125.
15. Alberti, G.; Casciola, M. Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 129- 154.
16. Costamagna, P.; Yang, C.; Bocarsly, A. B.; Srinivasan, S. Electrochim. Acta 2002, 47, 1023-1033.
17. Kreuer, K. D.; Paddison, S. J.; Spohr, E.; Schuster, M. Chem. Rev. 2004, 104, 4637-4678.
18. Kreuer, K. D.; Rabenau, A.; Weppner, W. Angew. Chem., Int. Ed. 1982, 21, 208-209.
19. Costamagna, P.; Srinivasan, S. J. Power Sources 2001, 102, 242- 252.
20. Costamagna, P.; Srinivasan, S. J. Power Sources 2001, 102, 253- 269.
21. Ding, J. F.; Chuy, C.; Holdcroft, S. Chem. Mater. 2001, 13, 2231- 2233.
22. Serpico, J. M.; Ehrenberg, S. G.; Fontanella, J. J.; Jiao, X.; Perahia, D.; McGrady, K. A.; Sanders, E. H.; Kellogg, G. E.; Wnek, G. E. Macromolecules 2002, 35, 5916-5921.
23. Robertson, G. P.; Mikhailenko, S. D.; Wang, K. P.; Xing, P. X.; Guiver, M. D.; Kaliaguine, S. J. Membr. Sci. 2003, 219, 113-121.
24. Roziere, J.; Jones, D. J. Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 503- 555.
25. Ueda, M.; Toyota, H.; Ouchi, T.; Sugiyama, J. I.; Yonetake, K.; Masuko, T.; Teramoto, T. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1993, 31, 853-858.
26. Wang, F.; Hickner, M.; Kim, Y. S.; Zawodzinski, T. A.; McGrath, J. E. J. Membr. Sci. 2002, 197, 231-242.
27. Fang, J. H.; Guo, X. X.; Harada, S.; Watari, T.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Macromolecules 2002, 35, 9022-9028.
28. Genies, C.; Mercier, R.; Sillion, B.; Petiaud, R.; Cornet, N.; Gebel, G.; Pineri, M. Polymer 2001, 42, 5097-5105.
29. Dai, C. A.; Liu, C. P.; Lee, Y. H.; Chang, C. J.; Chao, C. Y.; Cheng, Y. Y. J. Power Sources 2008, 177, 262-272.
30. Gosalawit, R.; Chirachanchai, S.; Shishatskiy, S.; Nunes, S. P. Solid State Ionics 2007, 178, 1627-1635.
31. Jiang, Z. Y.; Zheng, X. H.; Wu, H.; Wang, J. T.; Wang, Y. B. J. Power Sources 2008, 180, 143-153.
32. Kim, Y. S.; Hickner, M. A.; Dong, L. M.; Pivovar, B. S.; McGrath, J. E. J. Membr. Sci. 2004, 243, 317-326.
33. Shahi, V. K. Solid State Ionics 2007, 177, 3395-3404.
34. Saito, M.; Ikesaka, S.; Kuwano, J.; Qiao, J.; Tsuzuki, S.; Hayamizu, K.; Okada, T. Solid State Ionics 2007, 178, 539-545.
35. Saito, M.; Hayamizu, K.; Okada, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3112-3119.
36. Saito, M.; Arimura, N.; Hayamizu, K.; Okada, T. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16064-16070.
37. Norsten, T. B.; Guiver, M. D.; Murphy, J.; Astill, T.; Navessin, T.; Holdcroft, S.; Frankamp, B. L.; Rotello, V. M.; Ding, J. F. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1814-1822.
38. Liu, B. J.; Kim, D. S.; Murphy, J.; Robertson, G. P.; Guiver, M. D.; Mikhailenko, S.; Kaliaguine, S.; Sun, Y. M.; Liu, Y. L.; Lai, J. Y. J. Membr. Sci. 2006, 280, 54-64.
39. Kim, D. S.; Robertson, G. P.; Guiver, M. D.; Lee, Y. M. J. Membr. Sci. 2006, 281, 111-120.
40. Gao, Y.; Robertson, G. P.; Guiver, M. D.; Wang, G.; Jian, X.; Mikhailenko, S. D.; Li, X.; Kaliaguine, S. J. Membr. Sci. 2006, 278, 26- 34.
41. Sankir, M.; Bhanu, V. A.; Harrison, W. L.; Ghassemi, H.; Wiles, K. B.; Glass, T. E.; Brink, A. E.; Brink, M. H.; McGrath, J. E. J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 4595-4602.
42. Li, Y. X.; Roy, A.; Badami, A. S.; Hill, M.; Yang, J.; Dunn, S.; McGrath, J. E. J. Power Sources 2007, 172, 30-38.
43. Ghassemi, H.; McGrath, J. E.; Zawodzinski, T. A. Polymer 2006, 47, 4132-4139.
44. Yamaguchi, T.; Zhou, H.; Nakazawa, S.; Hara, N. Adv. Mater. 2007, 19, 592-596.
45. Matsuo, M.; Fujii, Y.; Takagi, J.; Ohya, S. Ube Industries, Ltd. JP Patent 359860, 2004.
46. Peckham, T. J.; Schmeissert, J.; Holdcroft, S. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2848-2858.
47. Peckham, T. J.; Schmeisser, J.; Rodgers, M.; Holdcroft, S. J. Mater. Chem. 2007, 17, 3255-3268.
48. Kim, Y. S.; Dong, L. M.; Hickner, M. A.; Glass, T. E.; Webb, V.; McGrath, J. E. Macromolecules 2003, 36, 6281-6285.
49. Karlsson, L. E.; Wesslen, B.; Jannasch, P. Electrochim. Acta 2002, 47, 3269-3275.
50. Kim, S. J.; Park, S. J.; Kim, S. I. React. Funct. Polym. 2003, 55, 61-67.
51. Li, Y. X.; Wang, F.; Yang, J.; Liu, D.; Roy, A.; Case, S.; Lesko, J.; McGrath, J. E. Polymer 2006, 47, 4210-4217.
52. Park, Y. S.; Yamazaki, Y. Eur. Polym. J. 2006, 42, 375-387.