Advances in proton-exchange membranes for fuel cells: An overview on proton conductive channels (PCCs)

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 14, 2013, Pages 4870-4887

  Wu, Liang ^a   Zhang, Zhenghui ^a   Ran, Jin ^a   Zhou, Dan ^a   Li, Chuanrun ^a   Xu, Tongwen ^a  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84876583940     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp50296a     Document Type: Review

References (116)

1. A. J. Appleby and R. L. Foulkes, Fuel Cell Handbook, Van Nostrand, New York, 1989
2. B. C. H. Steele A. Heinzel Nature 2001 414 34
3. K. A. Mauritz R. B. Moore Chem. Rev. 2004 104 4535
4. T. J. Peckham S. Holdcroft Adv. Mater. 2010 22 4667
5. A. Eisenberg and H. L. Yeager, Perfluorinated Ionomer Membranes, ACS Symposium, Series 180, American Chemical Society, Washington, DC, 1982
6. W. Y. Hsu T. D. Gierke Macromolecules 1982 15 101
7. M. H. Litt Polym. Prepr. 1997 38 80
8. H. G. Haubold T. Vad H. Jungbluth P. Hiller Electrochim. Acta 2001 46 1559
9. A. L. Rollet O. Diat G. Gebel J. Phys. Chem. B 2002 21 3033
10. L. Rubatat A. L. Rollet G. Gebel O. Diat Macromolecules 2002 35 4050
11. L. Rubatat G. Gebel O. Diat Macromolecules 2004 37 7772
12. K. Schmidt-Rohr Q. Chen Nat. Mater. 2008 7 75 83
13. T. D. Gierke G. E. Munn F. C. Wilson J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1981 19 1687
14. M. Fujimura R. Hashimoto H. Kawai Macromolecules 1982 15 136
15. T. Xue J. S. Trent K. Osseo-Asare J. Membr. Sci. 1989 45 261
16. S. Rieberer K. H. Norian Ultramicroscopy 1992 41 225
17. Z. Porat J. R. Fryer M. Huxham I. Rubinstein J. Phys. Chem. 1995 99 4667
18. S. Yakovlev X. Wang P. Ercius N. P. Balsara K. H. Downing J. Am. Chem. Soc. 2011 133 20700
19. X. Wang S. Yakovlev K. M. Beers M. J. Park S. A. Mullin K. H. Downing N. P. Balsara Macromolecules 2010 43 5306
20. D. L. Handlin W. J. MacKnight E. L. Thomas Macromolecules 1981 14 795
21. A. Lehmani S. Durand-Vidal P. Turq J. Appl. Polym. Sci. 1998 68 503
22. R. S. McLean M. Doyle B. B. Sauer Macromolecules 2000 33 6541
23. J. R. O'Dea S. K. Buratto J. Phys. Chem. B 2011 115 1014
24. Y. Kang O. Kwan X. Xie D. M. Zhu J. Phys. Chem. B 2009 113 15040 15046
25. O. Kwon Y. H. Kang S. J. Wu D. M. Zhu J. Phys. Chem. B 2010 114 5365
26. E. Aleksandrova S. Hink R. Hiesgen E. Roduner J. Phys.: Condens. Matter 2011 23 234109
27. D. A. Bussian J. R. O'Dea H. Metiu S. K. Buratto Nano Lett. 2007 7 227
28. M Eigen Angew. Chem. 1963 75 489
29. G. Zundel H. Z. Metzger Z. Naturforsch., A: Astrophys. Phys. Phys. Chem. 1967 22 1412
30. N. Agmon The Grotthuss mechanism Chem. Phys. Lett. 1995 244 456
31. D. Marx M. E. Tuckerman J. Hutter M. Parrinello Nature 1999 397 601
32. K. D. Kreuer A. Rabenau W. Weppner Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1982 21 208
33. N. Takimoto L. B. Wu A. Ohira Y. Takeoka M. Rikukawa Polymer 2009 50 534
34. R. Paul S. J. Paddison J. Chem. Phys. 2001 115 7762
35. R. Paul S. J. Paddison Solid State Ionics 2004 168 245
36. R. Paul S. J. Paddison J. Phys. Chem. B 2004 108 13231
37. S. J. Paddison R. Paul Phys. Chem. Chem. Phys. 2002 4 1158
38. S. J. Paddison J. New Mater. Electrochem. Syst. 2001 4 197
39. K. D. Kreuer S. J. Paddison E. Spohr M. Schuster Chem. Rev. 2004 104 4637
40. R. Devanathan Energy Environ. Sci. 2008 1 101
41. C. H. Parka C. H. Lee M. D. Guiver Y. M. Lee Prog. Polym. Sci. 2011 36 1443
42. R. Stewart, in The Proton: Applications to Organic Chemistry, Academic Press, Orlando, Florida, 1985, pp. 134
43. K. D. Kreuer J. Membr. Sci. 2001 185 29 39
44. C. G. Cho Y. S. Kim X. Yu M. Hill J. E. McGrath J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2006 44 6007 6014
45. E. P. Jutemar P. Jannasch J. Membr. Sci. 2010 351 87
46. O. Savard T. J. Peckham Y. S. Yang S. Holdcroft Polymer 2008 49 4949
47. Z. H. Zhang L. Wu T. W. Xu J. Membr. Sci. 2011 373 160
48. K. Matsumoto T. Higashihara M. Ueda Macromolecules 2009 42 1161
49. C. Y. Wang N. W. Li D. W. Shin S. Y. Lee N. R. Kang Y. M. Lee M. D. Guiver Macromolecules 2011 44 7296
50. D. Y. Chen S. J. Wang M. Xiao Y. Z. Meng A. S. Hay J. Mater. Chem. 2011 21 12068
51. D. S. Kim G. P. Robertson M. D. Guiver Macromolecules 2008 41 2126
52. L. Wu C. H. Huang J. J. Woo D. Wu S. H. Yun S. J. Seo T. W. Xu S. H. Moon J. Phys. Chem. B 2010 114 13121
53. L. Wu C. H. Huang J. J. Woo D. Wu S. H. Yun S. J. Seo T. W. Xu S. H. Moon J. Phys. Chem. B 2009 113 12265
54. K. Miyatake T. Shimura T. Mikami M. Watanabe Chem. Commun. 2009 6403
55. T. Nakagawa K. Nakabayashi T. Higashihara M. Ueda J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2011 49 2997
56. K. Nakabayashi T. Higashihara M. Ueda Macromolecules 2011 44 1603
57. K. Xu H. Oh M. A. Hickner Q. Wang Macromolecules 2011 44 4605
58. F. S. Bates G. H. Fredrickson Phys. Today 1999 52 32
59. S. Foerster T. Plantemberg Angew. Chem., Int. Ed. 2002 41 688
60. A. K. Khandpur S. Förster F. S. Bates I. W. Hamley A. J. Ryan W. Bras K. Almdal K. Mortensen Macromolecules 1995 28 8796
61. M. L. Einsla Y. S. Kim M. Hawley H. S. Lee J. E. McGrath B. J. Liu M. D. Guiver B. S. Pivovar Chem. Mater. 2008 20 5636
62. Y. A. Elabd E. Napadensky C. W. Walker K. I. Winey Macromolecules 2006 39 399
63. Y. A. Elabd E. Napadensky J. M. Sloan D. M. Crawford C. W. Walker J. Membr. Sci. 2003 217 227
64. Y. A. Elabd C. W. Walker F. L. Beyer J. Membr. Sci. 2004 231 181
65. D. Suleimann Y. A. Elabd E. Napadensky J. M. Sloan D. M. Crawford Thermochim. Acta 2005 430 149
66. L. Chen D. T. Hallinan Y. A. Elabd M. A. Hillmyer Macromolecules 2009 42 6075
67. C. Zhao X. Li Z. Wang Z. Dou S. Zhong H. Na J. Membr. Sci. 2006 280 643
68. H. Ghassemi J. E. McGrath T. A. Zawodzinski Polymer 2006 47 4132
69. H. Lee A. Roy O. Lane S. Dunn J. E. McGrath Polymer 2008 49 715
70. A. Roy X. Yu S. Dunn J. E. McGrath J. Membr. Sci. 2009 327 118
71. A. Roy M. Hickner X. Yu Y. Li T. Glass J. McGrath J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006 44 2226
72. H. Ghassemi J. E. McGrath T. A. Zawodzinski Polymer 2006 47 4132
73. A. S. Badami O. Lane H. Lee A. Roy J. E. McGrath J. Membr. Sci. 2009 333 1
74. A. Roy H. Lee J. E. McGrath Polymer 2008 49 5037
75. K. Nakabayashi K. Matsumoto M. Ueda J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2008 46 3947
76. K. Nakabayashi K. Matsumoto T. Higashihara M. Ueda J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2008 46 7332
77. T. Nakano S. Nagaoka H. Kawakami Polym. Adv. Technol. 2005 16 753
78. N. Asano K. Miyatake M. Watanabe J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2006 44 2744
79. K. Miyatake M. Watanabe J. Mater. Chem. 2006 16 4465
80. Z. Hu Y. Yin K. Yaguchi N. Endo M. Higa K. Okamoto Polymer 2009 50 2933
81. N. Li J. Liu Z. Cui S. Zhang W. Xing Polymer 2009 50 4505
82. B. Bae K. Miyatake M. Watanabe Macromolecules 2010 43 2684
83. T. A. Kim W. H. Jo Chem. Mater. 2010 22 3646
84. N. W. Li S. Y. Lee Y. L. Yiu Y. M. Lee M. D. Guiver Energy Environ. Sci. 2012 5 5346
85. T. Saito H. D. Moore M. A. Hickner Macromolecules 2010 43 599
86. E. W. Tsang Z. Zhang A. C. Yang Z. Shi T. J. Peckham R. Narimani B. J. Frisken S. Holdcroft Macromolecules 2009 42 9467
87. E. M. W. Tsang Z. Zhang Z. Shi T. Soboleva S. Holdcroft J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15106
88. T. B. Norsten M. D. Guiver J. Murphy T. Astill T. Navessin S. Holdcroft B. L. Frankamp V. M. Rotello J. Ding Adv. Funct. Mater. 2006 16 1814
89. N. W. Li C. Y. Wang S. Y. Lee C. H. Park Y. M. Lee M. D. Guiver Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 9158
90. K. Yamazaki H. Kawakami Macromolecules 2010 43 7185
91. M. Ingratta E. P. Jutemar P. Jannasch Macromolecules 2011 44 2074
92. J. Li K. G. Wilmsmeyer L. A. Madsen Macromolecules 2008 41 4555
93. J. Li K. G. Wilmsmeyer L. A. Madsen Macromolecules 2009 42 255
94. J. Hou J. Li L. A. Madsen Macromolecules 2010 43 347
95. G. Kim M. Libera Macromolecules 1998 31 2569
96. S. Ludwigs A. Böker A. Voronov N. Rehse R. Magerle G. Krausch Nat. Mater. 2003 2 744
97. M. J. Park S. Kim A. M. Minor A. Hexemer N. P. Balsara Adv. Mater. 2009 21 203
98. J. V. Gasa R. A. Weiss M. T. Shaw J. Membr. Sci. 2008 320 215
99. M. J. Park N. P. Balsara Macromolecules 2010 43 292
100. C. Drew X. Liu D. Ziegler X. Wang F. F. Bruno J. Whitten L. A. Samuelson J. Kumar Nano Lett. 2003 3 143 147
101. Y. Dzenis Science 2004 305 1917
102. A. C. Patel S. Li J. M. Yuan Y. Wei Nano Lett. 2006 6 1042
103. E. Formo E. Lee D. Campbell Y. Xia Nano Lett. 2008 8 668
104. S. Cavaliere S. Subianto I. Savych D. J. Jones J. Roziere Energy Environ. Sci. 2011 4 4761
105. B. Dong L. Gwee D. S. Cruz K. I. Winey Y. A. Elabd Nano Lett. 2010 10 3785
106. T. Tamura H. Kawakami Nano Lett. 2010 10 1324
107. C. J. Liu U. Burghaus F. Besenbacher Z. L. Wang ACS Nano 2010 4 5517
108. H. Chen G. R. Palmese Y. A. Elabd Chem. Mater. 2006 18 4875
109. H. Chen G. R. Palmese Y. A. Elabd Macromolecules 2007 40 781
110. B. Yameen A. Kaltbeitzel A. Langner H. Duran F. Muller U. Gosele O. Azzaroni W. Knoll J. Am. Chem. Soc. 2008 130 13140
111. S. Moghaddam E. Pengwang Y. B. Jiang A. R. Garcia D. J. Burnett C. J. Brinker R. I. Masel M. A. Shannon Nat. Nanotechnol. 2010 5 230
112. P. C. Angelome G. J. A. A. Soler-Illia J. Mater. Chem. 2005 15 3903
113. A. Calvo P. C. Angelome V. M. Sanchez D. A. Scherlis F. J. Williams G. J. A. A. Soler-Illia Chem. Mater. 2008 20 4661
114. G. L. Athens D. H. Kim D. E. Jan S. Cadars Y. Ein-Eli B. F. Chmelka J. Am. Chem. Soc. 2011 133 16023
115. T. W. Xu J. J. Woo S. J. Seo S. H. Moon J. Membr. Sci. 2008 325 209
116. L. Wu G. F. Zhou X. Liu Z. H. Zhang C. R. Li T. W. Xu J. Membr. Sci. 2011 371 155