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Low‐Cost Membranen für die Vanadium‐Redox‐Flow‐BatterieLow‐Cost Membranes for Vanadium Redox‐Flow Batteries
Gewebeverstärkte Protonenaustauschermembranen (gPEM) werden durch die Verarbeitung einer Polymersuspension bestehend aus gelöstem Polyethersulfon (PES) und dispersem Polystyrol (vernetzt, sulfonyliert und sulfoniert) mit Polymergeweben hergestellt und charakterisiert. Unter Verwendung eines Gewebes aus Polyetheretherketon (PEEK) mit einer Dicke von 128 µm weisen die hergestellten gPEM gegenüber Selemion CMVN und Nafion N115 eine höhere Protonenleitfähigkeit bei 25 °C auf. Die Energieeffizienz der bei 100 mA cm−2 getesteten Vanadium‐Redox‐Flow‐Zelle liegt mit Nafion N115 bei 68,6 %, mit CMVN bei 53,1 % und mit gPEM bei 69,4 %.
Reinforced proton exchange membranes (gPEM) are fabricated by coating a polymer suspension onto a polymer mesh. The polymer suspension contains solved poly(ether sulfone) (PES) and dispersed poly(styrene). The poly(styrene) is cross linked, sulfonylated and sulfonated. By using a poly(ether ether ketone) (PEEK) mesh with a thickness of 128 µm higher proton conductivities were measured compared to Selemion CMVN and Nafion N115 at 25 °C. An energy efficiency of 68.6 % was measured with Nafion N115, an energy efficiency of 53.1 % with CMVN and an energy efficiency of 69.4 % with a fabricated reinforced membrane at a current density of 100 mA cm−2 in a vanadium redox flow cell.
Low‐Cost Membranen für die Vanadium‐Redox‐Flow‐BatterieLow‐Cost Membranes for Vanadium Redox‐Flow Batteries
Gewebeverstärkte Protonenaustauschermembranen (gPEM) werden durch die Verarbeitung einer Polymersuspension bestehend aus gelöstem Polyethersulfon (PES) und dispersem Polystyrol (vernetzt, sulfonyliert und sulfoniert) mit Polymergeweben hergestellt und charakterisiert. Unter Verwendung eines Gewebes aus Polyetheretherketon (PEEK) mit einer Dicke von 128 µm weisen die hergestellten gPEM gegenüber Selemion CMVN und Nafion N115 eine höhere Protonenleitfähigkeit bei 25 °C auf. Die Energieeffizienz der bei 100 mA cm−2 getesteten Vanadium‐Redox‐Flow‐Zelle liegt mit Nafion N115 bei 68,6 %, mit CMVN bei 53,1 % und mit gPEM bei 69,4 %.
Reinforced proton exchange membranes (gPEM) are fabricated by coating a polymer suspension onto a polymer mesh. The polymer suspension contains solved poly(ether sulfone) (PES) and dispersed poly(styrene). The poly(styrene) is cross linked, sulfonylated and sulfonated. By using a poly(ether ether ketone) (PEEK) mesh with a thickness of 128 µm higher proton conductivities were measured compared to Selemion CMVN and Nafion N115 at 25 °C. An energy efficiency of 68.6 % was measured with Nafion N115, an energy efficiency of 53.1 % with CMVN and an energy efficiency of 69.4 % with a fabricated reinforced membrane at a current density of 100 mA cm−2 in a vanadium redox flow cell.
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Düerkop, Dennis (author) / Widdecke, Hartmut (author) / Kunz, Ulrich (author) / Schilde, Carsten (author) / Schmiemann, Achim (author)
Chemie Ingenieur Technik ; 93 ; 1445-1450
2021-09-01
6 pages
Article (Journal)
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