Membranas de troca de prótons à base de NbS2 sulfonado para baterias de fluxo redox de vanádio

Título	Membranas de troca de prótons à base de NbS2 sulfonado para baterias de fluxo redox de vanádio
Autores	Hossein Beydaghi, Sebastiano Bellani, Leyla Najafi, Reinier Oropesa-Nuñez, Gabriele Bianca, Ahmad Bagheri, Irene Conticello, Beatriz Martín-García, Sepideh Kashefi, Michele Serri, Liping Liao, Zdeněk Sofer, Vittorio Pellegrini, Francesco Bonaccorso
Revista	Nanoescala
data	01/01/2022
Doi	10.1039/D1NR07872K
Introdução	Neste estudo, membranas inovadoras de troca de prótons (PEMs) misturando nanoflocos de poli(éter éter cetona) sulfonado (SPEEK) e dissulfeto de nióbio sulfonado 2D (S-NbS2) foram formuladas por meio de fundição em solução e avaliadas em baterias de fluxo redox de vanádio (VRFBs). A criação de nanoflocos de NbS2 por meio de esfoliação em fase líquida, seguida de modificação química com grupos sulfonatos terminais, aumenta a estabilidade química e dimensional das membranas, a condutividade de prótons e as propriedades de barreira de combustível. A incorporação de nanoflocos de S-NbS2 ao SPEEK reduz significativamente a permeabilidade ao íon vanádio e, ao mesmo tempo, aumenta a condutividade e a seletividade da membrana. A membrana otimizada com 2,5% em peso de nanoflocos de S-NbS2 proporciona alta eficiência em VRFBs, com métricas impressionantes em termos de eficiência coulômbica, de tensão e de energia, e mantém o desempenho em ciclos extensos. Essa pesquisa abre caminho para o avanço das membranas baseadas em SPEEK adaptadas para aplicações VRFB.
Citação	Hossein Beydaghi, Sebastiano Bellani e Leyla Najafi et al. Sulfonated NbS2-based proton-exchange membranes for vanadium redox flow batteries. Nanoscale. 2022. Vol. 14(16):6152-6161. DOI: 10.1039/D1NR07872K
Elemento	Nióbio (Nb) , Enxofre (S) , Vanádio (V)
Materiais	Polímeros , Nanocompósitos
Temas	Materiais energéticos
Indústria	Armazenamento de energia e baterias