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Application of crosslinked polybenzimidazole-poly(Vinyl benzyl chloride) anion exchange membranes in direct ethanol fuel cells

Publicado en:Membranes. 10 (11): 1-19 - 2020-11-01 10(11), DOI: 10.3390/membranes10110349

Autores: Herranz, Daniel; Coppola, Roxana E; Escudero-Cid, Ricardo; Ochoa-Romero, Kerly; D'Accorso, Norma B; Perez-Flores, Juan Carlos; Canales-Vazquez, Jesus; Palacio, Carlos; Abuin, Graciela C; Ocon, Pilar

Afiliaciones

Resumen

© 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Crosslinked membranes have been synthesized by a casting process using polybenzimidazole (PBI) and poly(vinyl benzyl chloride) (PVBC). The membranes were quaternized with 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) to obtain fixed positive quaternary ammonium groups. XPS analysis has showed insights into the changes from crosslinked to quaternized membranes, demonstrating that the crosslinking reaction and the incorporation of DABCO have occurred, while the13C-NMR corroborates the reaction of DABCO with PVBC only by one nitrogen atom. Mechanical properties were evaluated, obtaining maximum stress values around 72 MPa and 40 MPa for crosslinked and quaternized membranes, respectively. Resistance to oxidative media was also satisfactory and the membranes were evaluated in single direct ethanol fuel cell. PBI-c-PVBC/OH 1:2 membrane obtained 66 mW cm−2 peak power density, 25% higher than commercial PBI membranes, using 0.5 bar backpressure of pure O2 in the cathode and 1 mL min−1 KOH 2M EtOH 2 M aqueous solution in the anode. When the pressure was increased, the best performance was obtained by the same membrane, reaching 70 mW cm−2 peak power density at 2 bar O2 backpressure. Based on the characterization and single cell performance, PBI-c-PVBC/OH membranes are considered promising candidates as anion exchange electrolytes for direct ethanol fuel cells.

Palabras clave

anion exchange membranecrosslinkeddirect ethanolfuel cellpoly(vinylbenzyl chloride)polybenzimidazolequaternizedAnion exchange membraneCrosslinkedDirect ethanolFuel cellHigh-performancePolybenzimidazoleQuaternized

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Membranes debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2020, se encontraba en la posición 21/88, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Polymer Science.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 1.36, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions May 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-28, el siguiente número de citas:

  • WoS: 12
  • Scopus: 15
  • Europe PMC: 4
  • OpenCitations: 13

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-28:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 35.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 35 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.25.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Argentina.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (HERRANZ GONZALEZ, DANIEL) y Último Autor (OCON ESTEBAN, PILAR).