Angewandte Chemie International EditionVolume 48, Issue 35 p. 6499-6502 Communication A Soluble and Highly Conductive Ionomer for High-Performance Hydroxide Exchange Membrane Fuel Cells Shuang Gu Dr., Shuang Gu Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorRui Cai Dr., Rui Cai Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorTing Luo, Ting Luo Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorZhongwei Chen Dr., Zhongwei Chen Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorMinwei Sun, Minwei Sun Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorYan Liu, Yan Liu Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorGaohong He Prof. Dr., Gaohong He Prof. Dr. R & D Center of Membrane Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116012 (China)Search for more papers by this authorYushan Yan Prof. Dr., Yushan Yan Prof. Dr. [email protected] Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this author Shuang Gu Dr., Shuang Gu Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorRui Cai Dr., Rui Cai Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorTing Luo, Ting Luo Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorZhongwei Chen Dr., Zhongwei Chen Dr. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorMinwei Sun, Minwei Sun Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorYan Liu, Yan Liu Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this authorGaohong He Prof. Dr., Gaohong He Prof. Dr. R & D Center of Membrane Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116012 (China)Search for more papers by this authorYushan Yan Prof. Dr., Yushan Yan Prof. Dr. [email protected] Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California—Riverside, Riverside, CA 92521 (USA), Fax: (+1) 951-827-5696 http://www.engr.ucr.edu/faculty/chemenv/yushanyan.htmlSearch for more papers by this author First published: 12 August 2009 https://doi.org/10.1002/anie.200806299Citations: 527Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract Easy cell: The new polymeric ionomer TPQPOH with a tris(2,4,6-trimethoxyphenyl)phosphonium unit has excellent solubility in some low-boiling-point water-soluble solvents, high ionic conductivity, and outstanding alkaline stability. A hydroxide exchange membrane fuel cell containing this ionomer exhibits increased peak power density and reduced internal resistance. Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_200806299_sm_miscellaneous_information.pdf124.8 KB miscellaneous information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. References 1B. C. H. Steele, A. Heinzel, Nature 2001, 414, 345–352. 2R. Borup, J. Meyers, B. Pivovar, Y. S. Kim, R. Mukundan, N. Garland, D. Myers, M. Wilson, F. Garzon, D. Wood, P. Zelenay, K. More, K. Stroh, T. Zawodzinski, J. Boncella, J. E. McGrath, M. Inaba, K. Miyatake, M. Hori, K. Ota, Z. Ogumi, S. Miyata, A. Nishikata, Z. Siroma, Y. Uchimoto, K. Yasuda, K. I. Kimijima, N. Iwashita, Chem. Rev. 2007, 107, 3904–3951. 3G. F. McLean, T. Niet, S. Prince-Richard, N. Djilali, Int. J. Hydrogen Energy 2002, 27, 507–526. 4J. R. Varcoe, R. C. T. Slade, Fuel Cells 2005, 5, 187–200. 5H. Yanagi, K. Fukuta, ECS Trans. 2008, 16, 257–262. 6J. S. Park, S. H. Park, S. D. Yim, Y. G. Yoon, W. Y. Lee, C. S. Kim, J. Power Sources 2008, 178, 620–626. 7E. Agel, J. Bouet, J. F. Fauvarque, J. Power Sources 2001, 101, 267–274. 8E. H. Yu, K. Scott, J. Power Sources 2004, 137, 248–256. 9E. H. Yu, K. Scott, J. Appl. Electrochem. 2005, 35, 91–96. 10A. Verma, S. Basu, J. Power Sources 2007, 174, 180–185. 11J. R. Varcoe, R. C. T. Slade, Electrochem. Commun. 2006, 8, 839–843. 12J. R. Varcoe, R. C. T. Slade, E. Lam How Yee, Chem. Commun. 2006, 1428–1429. 13 13aT. Nishikubo, J. Uchida, K. Matsui, T. Iizawa, Macromolecules 1988, 21, 1583–1589; 13bM. J. Rocheleau, W. C. Purdy, Analyst 1992, 117, 177–179. 14 14aW. A. Henderson, C. A. Streuli, J. Am. Chem. Soc. 1960, 82, 5791–5794; 14bM. Wada, S. Higashizaki, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1984, 482–483. 15T. N. Danks, R. C. T. Slade, J. R. Varcoe, J. Mater. Chem. 2003, 13, 712–721. 16 16aG. W. Fenton, C. K. Ingold, J. Chem. Soc. 1929, 2342–2357; 16bM. Zanger, C. A. Vanderwerf, W. E. McEwen, J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 3806–3807. 17E. Avram, E. Butuc, C. Luca, I. Druta, J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. 1997, A34, 1701–1714. Citing Literature Volume48, Issue35August 17, 2009Pages 6499-6502 ReferencesRelatedInformation

A novel two-step electrodeposition method is presented to fabricate a high-performance CoS/graphene hybrid network with a nanosheet structure on Ni foam.

Developing diatomic catalysts (DACs) for the CO2 reduction reaction (CO2RR) has emerged as a promising leading-edge research area owing to their maximum atomic utility and more sophisticated functionalities. However, the proper design of DACs at an atomic level and an understanding of the synergistic mechanism of binary sites remain challenging. Herein, an N-rich carbon matrix with precisely controlled Ni/Cu dual sites is synthesized through the assistance of metal–organic frameworks. The as-prepared catalyst presents high CO Faradaic efficiency of over 95% from −0.39 to −1.09 V vs reversible hydrogen electrode (RHE) with the maximum value of 99.2% at −0.79 V vs RHE and long-term durability of 60 h electrolysis. Density functional theory studies reveal that the electronic redistribution and band gap narrowing induced by the adjacent NiN4 and CuN4 moieties enhance the electron conductivity and strengthen the bonding interactions between *COOH intermediates and Ni centers, thus lowering the overall reaction barriers and promoting CO generation.

Metal organic framework (MOF)-polymer composite solid electrolyte membrane with novel microstructure is expected to show attractive prospect for solid state lithium metal batteries. But the reported MOF were usually regarded as an entirety in composite solid electrolyte resulting in tradeoff between ionic conductivity and lithium dendrite inhibition ability. Herein, MOF-polymer composite membrane with vertically aligned channels and ultrathin MOF layer is proposed to decrease lithium ion transportation resistance obtained by simple phase inversion and in situ coordinated growth methods. The vertically aligned highways can decrease tortuous pathways and intensify ion conduction. The embedded ultrathin MOF layer on membrane surface leads to homogeneous plating/stripping of lithium. This novel structured MOF-polymer composite solid electrolyte exhibits improved ionic conductivity of 0.55 mS cm−1 at 22 °C and ion transference number of 0.87. Furthermore, the Li/Li symmetrical cell shows stable lithium plating/stripping performance for 1100 h at 0.1 mA cm−2 and 0.1 mAh cm−2. LiFePO4/MOF-polymer/Li coin battery demonstrates good rate capability and cycling performance with capacity retention of 82% after 100 cycles at 0.2 C and the pouch cell can light up the "DLUT" blue light lamp under folding and cutting states. This work encourages a new avenue to develop composite solid electrolytes with ion transportation highways and uniform distribution plane for solid lithium metal batteries.

Solar powered interfacial water evaporation has become one of the most direct and sustainable technologies for seawater desalination. However, developing an efficient, stable evaporator with good salt resistance is a critical and challenging. In this work, MoS2-CNT@C membranes synthesized by loading 1T/2H MoS2 flower spheres on the CNT@C hierarchically porous membrane by hydrothermal method are used as solar water evaporators. MoS2-CNT@C membranes, as photothermal conversion materials, have broadband solar absorption capacity and good hydrophilicity. The porous structure of CNT@C membrane can provide great water transport channels, and the decoration of flower spheres MoS2 enhances the internal reflection which can increase the sunlight absorption capacity, resulting in a jump in water evaporation properties. The membrane has a high evaporation rate of 2.53 kg m−2h−1 under one sun illumination. In addition, the evaporation rate of the sample in seawater reaches 2.51 kg m−2h−1, similar to that in the pure water, and remains stable after several evaporation cycles, ensuring that high quality fresh water can be produced during the desalination.