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Ion and proton transport in aqueous/nonaqueous acidic tonic liquids for fuel-cell applications-insight from high-pressure dielectric studies

  • The use of acidic ionic liquids and solids as electrolytes in fuel cells is an emerging field due to their efficient proton conductivity and good thermal stability. Despite multiple reports describing conducting properties of acidic ILs, little is known on the charge-transport mechanism in the vicinity of liquid-glass transition and the structural factors governing the proton hopping. To address these issues, we studied two acidic imidazolium-based ILs with the same cation, however, different anions-bulk tosylate vs small methanesulfonate. High-pressure dielectric studies of anhydrous and water-saturated materials performed in the close vicinity of T-g have revealed significant differences in the charge-transport mechanism in these two systems being undetectable at ambient conditions. Thereby, we demonstrated the effect of molecular architecture on proton hopping, being crucial in the potential electrochemical applications of acidic ILs.

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Verfasserangaben:Zaneta WojnarowskaORCiD, Alyna Lange, Andreas TaubertORCiDGND, Marian PaluchORCiDGND
DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.1c06260
ISSN:1944-8244
ISSN:1944-8252
Pubmed ID:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34164974
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):ACS applied materials & interfaces / American Chemical Society
Verlag:American Chemical Society
Verlagsort:Washington
Publikationstyp:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Datum der Erstveröffentlichung:24.06.2021
Erscheinungsjahr:2021
Datum der Freischaltung:20.06.2023
Freies Schlagwort / Tag:acidic ionic liquids; dielectric spectroscopy; high pressure; ion transport; proton hopping
Band:13
Ausgabe:26
Seitenanzahl:11
Erste Seite:30614
Letzte Seite:30624
Organisationseinheiten:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Chemie
DDC-Klassifikation:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
Peer Review:Referiert
Publikationsweg:Open Access / Hybrid Open-Access
Lizenz (Deutsch):License LogoCC-BY - Namensnennung 4.0 International
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