Poroelectroelastic theory of water sorption and swelling in polymer electrolyte membranes
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Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a novel poroelectroelastic model of equilibrium water sorption and swelling in polymer electrolyte membranes. These phenomena determine transport properties, electrochemical performance, durability and lifetime of the membrane in a polymer electrolyte fuel cell. Based on a consistent treatment of thermodynamic equilibrium conditions, involving capillary, osmotic and elastic effects, we establish the equation of state of water in a single membrane pore. It relates the charge density at the pore walls to a microscopic swelling parameter. Extended to the water sorption equilibrium in a pore ensemble, the model reconciles microscopic swelling in a single pore with macroscopic swelling of the membrane. Theoretical relations are developed that rationalize the impact of external conditions, statistical distribution of anionic head groups and elastic properties of the polymer on water sorption and swelling. The model resolves Schröder's paradox and other unexplained phenomena related to water sorption equilibria, pressure distribution, and transport properties in PEM.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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