SNU CBE

Highly Sulfonated Aromatic Graft Polymer with Very High Proton Conductivity and Low Hydrogen Permeability for Water Electrolysis

2022 · ACS Energy Letters

저자

Su Min Ahn, Ji Eun Park, Ga Young Jang, Hwan Yeop Jeong, Duk Man Yu, Jung-Kyu Jang, 이종찬 (Jong‐Chan Lee), Yong‐Hun Cho, Tae‐Ho Kim

연구주제

Fuel Cells and Related Materials · Electrocatalysts for Energy Conversion

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

hydrogen permeability 고분자 전해질막 수전해(PEMWE) sulfonated graft polymer

키워드 (OpenAlex)

proton exchange membranes poly(arylene ether sulfone) proton conductivity hydrogen permeability water electrolysis phase-separated morphology membrane durability

초록

An aromatic graft polymer was synthesized for a proton exchange membrane (PEM) by grafting a highly sulfonated poly(phenylene sulfide sulfone) side chain onto a poly(arylene ether sulfone) main chain, thus creating a phase-separated morphology with cocontinuous channels of small hydrophilic ion domains. The graft PEM with the distinct hydrophilic/hydrophobic-separated morphology showed low hydrogen permeability while maintaining high proton conductivity. Along with durable dimensional, mechanical, and thermohydrolytic stabilities, the graft PEM showed effective properties for PEM water electrolysis (PEMWE). The graft PEM afforded a PEMWE performance of 6000 mA cm –2 at 1.9 V, which was 2.1-fold higher than that of N212, and showed a durable performance without loss for 50 h at a high current density (1000 mA cm –2 ).

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022알칼라인 수전해용 기공 정밀 제어형 다공성 분리막 개발기획재정부수소에너지혁신기술개발한국화학연구원범위 밖
2022수소연료전지용 불소 원천소재 및 전해질막 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발한국화학연구원범위 밖
2022독립형(Off-grid) 에너지 변환·저장 융합소재 기술과학기술정보통신부한국화학연구원연구운영비지원(소부장회계)한국화학연구원–

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교수 1

이종찬

연구주제 1

Fuel Cells and Related Materials

키워드 1

고분자 전해질막 수전해(PEMWE)