Membranas de Íons-Pares Microporosas Intrínsecas para HT-PEMFCs

As células a combustível são dispositivos eletroquímicos com alta eficiência energética, que se espera que sejam aplicados de forma econômica e ecológica em vários setores energéticos. As células a combustível de membrana de eletrólito polimérico de baixa temperatura (LT-PEMFCs) usando Nafion operam a uma temperatura de operação relativamente baixa (60-80°C) e em condições de total hidratação. HT-PEMFC é operável a altas temperaturas (140-180°C), mas requer condições anidras para evitar a perda de ácido fosfórico dopado (PA). Nesta apresentação, membranas poliméricas projetadas com microporosidade intrínseca foram sintetizadas através de policondensação super ácida. Demonstramos que uma alta condutividade de prótons (106,33 mS cm-1 a 180℃) é obtida ao formar canais iônicos preenchidos com ácido fosfórico dentro da estrutura microporosa interconectada. Além disso, PIMs coordenados por íons-pares são fabricados pela metilação de PIMs para melhorar a retenção de PA mesmo em condições de umidade. Sugere-se que a tolerância à água dos PIMs coordenados por íons-pares é melhorada e pode ser operada sob várias condições, independentemente da humidificação e da temperatura de operação, e desempenho excepcional da montagem da membrana e eletrodo e durabilidade alcançados mesmo sob condições de gás reformado umidificado.