Towards Inexpensive and Highly Conductive Anion-Exchange Membranes: WPI-MANA

bcゲーム レーキバック

MANA

TSUKUBA, Japan, Feb. 15, 2023 /Kyodo JBN/ --

International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)

An international research team at the International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA) has worked to improve the ionic conductivity of anion-exchange membranes (AEMs) made from layered double hydroxides (LDHs), laying the foundation for their use in many electrochemical applications.

(Image:/prwfile/release/M105739/202302032656/bcゲーム レーキバックrwbcゲーム レーキバックI1fl_5tT8FF5G.jpg)

LDHs are inorganic compounds that can be made into extremely thin "nanosheets." These flexible sheets are well-suited to serve as AEMs, which have a wide range of applications, including the manufacture of batteries, water treatment, and electrolysis.

LDHs have ultrahigh ionic conductivity towards hydroxide ions, which facilitates the flow of current. Although LDH nanosheets can reach high levels of ionic conductivity of 10 to the power of minus 1 S/cm, this value only affects ions moving in the in-plane direction; that is, along the nanosheet. In contrast, their ionic conductivity through the nanosheet --in the cross-plane direction-- is about 10 to the power of minus 6 S/cm, which is five orders of magnitude lower. This hinders fast ionic conduction across AEMs comprising restacked LDH nanosheets.

Fortunately, a research team from WPI-MANA, led by Prof. Renzhi Ma, has now found a solution to this problem. They used a simple vacuum-assisted filtration process to combine LDH nanosheets with LDH nanoparticles, producing a hybrid composite membrane. This membrane exhibited high ionic conductivity in both the in-plane and cross-plane directions.

The researchers proposed that introducing nanoparticles reduced the restacking order of the nanosheets. This created diverse ion-conducting pathways in the composite membrane, ultimately boosting its ionic conductivity. "By changing the orientation of the nanosheets, their ultrahigh conductivity along the in-plane was leveraged to achieve fast transmembrane ionic transport," explains Prof. Ma. The composite membrane achieved a conductivity level of 10 to the power of minus 2 S/cm (about 10,000 times higher than pure LDH nanosheets) in the cross-plane direction.

Prof. Ma says, "The excellent conductivity of our composite membranes will unlock their potential use as competitive AEMs for platinum-free electrochemical energy storage and conversion." The team's efforts will accelerate the development of less expensive AEMs for next-generation energy and environmental technologies.

Research Highlights Vol. 81

https://www.nims.go.jp/mana/research/highlights/vol81.html

MANA Research Highlights

https://www.nims.go.jp/mana/research/highlights/

本bcゲーム レーキバックは発表元が入力した原稿をそのまま掲載しております。また、bcゲーム レーキバックへのお問い合わせは発表元に直接お願いいたします。

bcゲーム レーキバック添付画像

| Small | Normal |
| Big | Original |

このbcゲーム レーキバックには、報道機関向けの情報があります。

bcゲーム レーキバック会員登録を行うと、広報担当者の連絡先や、イベント・記者会見の情報など、報道機関だけに公開する情報が閲覧できるようになります。

bcゲーム レーキバック受信に関するご案内

このbcゲーム レーキバックを配信した企業・団体

  • 名称 国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS) ナノアーキテクトニクス材料研究センター(MANA)
  • 所在地 茨城県
  • 業種 各種団体
  • URL https://www.nims.go.jp/mana/jp/
  • ※購読している企業の確認や削除はbcゲーム リチャージspan>bcゲームで行なってください
  • SNSでも最新のbcゲーム レーキバック情報をいち早く配信中

    カテゴリ検索

    アクセスランキング

    お客様の声・活用事例

    汐留PR塾

    動画で見るbcゲーム レーキバック

    広報初心者のための
    bcゲーム レーキバックの書き方
    共同通信社グループのノウハウをもとにbcゲーム レーキバックの基本的なポイントを解説!
    記者ハンドブック第14版
    文書を書くすべての人におすすめです!
    電子書籍も発売中!
    共同通信リアルタイムニュース
    メディアに提供している記事をそのまま閲覧できる広報部門必見のニュース配信サービス
    共同通信リアルタイムニュース
    © 2024 Kyodo News PR Wire