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Highly Conducting Anion-Exchange Membranes Based on Cross-Linked Poly(norbornene): Ring Opening Metathesis Polymerization
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2019-02-11 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsaem.8b02052 Wanting Chen 1, 2 , Mrinmay Mandal 2 , Garrett Huang 2 , Xuemei Wu 1 , Gaohong He 1 , Paul A. Kohl 2
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2019-02-11 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsaem.8b02052 Wanting Chen 1, 2 , Mrinmay Mandal 2 , Garrett Huang 2 , Xuemei Wu 1 , Gaohong He 1 , Paul A. Kohl 2
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A series of cross-linked (XL) anion-exchange membranes (AEMs) were synthesized on the basis of the ring opening metathesis polymerization (ROMP) of norbornene monomers (rPNB). Poly(bromopropyl norbornene)-block-poly(butyl norbornene) diblock copolymers and poly(bromopropyl norbornene) homopolymers have an all-hydrocarbon backbone and a high ion-exchange capacity (IEC), up to 4.73 mequiv/g. N,N,N′,N′-Tetramethyl-1,6-hexanediamine (TMHDA) was used as a cross-linking agent to control the water uptake and mechanical instability. The cross-linked (20 mol % concentration) membrane made from high molecular weight poly(bromopropyl norbornene) (XL20-rPNB-LY100) had the highest conductivity of 99 mS/cm at 25 °C and 195 mS/cm at 80 °C. The alkaline stability of the best membrane was excellent with no detectable degradation in conductivity after 792 h in 1 M NaOH at 80 °C. Membranes were successfully tested as the polymer electrolyte in an AEM fuel cell.
中文翻译：
基于交联聚降冰片烯的高传导性阴离子交换膜：开环复分解聚合
在降冰片烯单体（rPNB）的开环易位聚合（ROMP）的基础上，合成了一系列交联的（XL）阴离子交换膜（AEM）。聚（降冰片烯溴丙基） -嵌段-聚（丁基降冰片烯）二嵌段共聚物和聚（溴丙基降冰片烯）均聚物具有的全烃主链和一个高离子交换容量（IEC），最多4.73毫当量/ g以下。N，N，N '，N'-四甲基-1,6-己二胺（TMHDA）被用作交联剂，以控制吸水率和机械不稳定性。由高分子量聚（溴丙基降冰片烯）制成的交联膜（浓度为20摩尔％）（XL20-rPNB-LY 100）的最高电导率在25°C下为99 mS / cm，在80°C下为195 mS / cm。最佳膜的碱性稳定性极好，在80°C的1 M NaOH中792 h后，电导率没有可检测到的下降。膜已成功测试为AEM燃料电池中的聚合物电解质。
更新日期：2019-02-11
中文翻译：
基于交联聚降冰片烯的高传导性阴离子交换膜：开环复分解聚合
在降冰片烯单体（rPNB）的开环易位聚合（ROMP）的基础上，合成了一系列交联的（XL）阴离子交换膜（AEM）。聚（降冰片烯溴丙基） -嵌段-聚（丁基降冰片烯）二嵌段共聚物和聚（溴丙基降冰片烯）均聚物具有的全烃主链和一个高离子交换容量（IEC），最多4.73毫当量/ g以下。N，N，N '，N'-四甲基-1,6-己二胺（TMHDA）被用作交联剂，以控制吸水率和机械不稳定性。由高分子量聚（溴丙基降冰片烯）制成的交联膜（浓度为20摩尔％）（XL20-rPNB-LY 100）的最高电导率在25°C下为99 mS / cm，在80°C下为195 mS / cm。最佳膜的碱性稳定性极好，在80°C的1 M NaOH中792 h后，电导率没有可检测到的下降。膜已成功测试为AEM燃料电池中的聚合物电解质。
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