Self-Humidifying Proton Exchange Membranes for Fuel Cell Applications: Advances and Challenges
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Notice bibliographique
Résumé
Polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) provide efficient and carbon-free power by converting the hydrogen chemical energy. The PEFCs can reach their greatest performance in humidified condition, as proton exchange membranes (PEMs) should be humidified for their proton transportation function. Thus, external humidifiers are commonly employed to increase the water content of reactants. However, being burdened with external humidifiers can make the control of PEFCs complicated and costly, in particular for transportation application. To overcome this issue, self-humidifying PEMs have been introduced, with which PEFC can be fed by dry reactants. In fact, internal humidification is accomplished by produced water from the recombination of permeated hydrogen and oxygen gases on the incorporated platinum catalysts within the PEM. While the water production agent remains constant, there is a broad range of additives that are utilized to retain the generated water and facilitate the proton conduction path in the PEM. This review paper has classified the aforementioned additives in three categories: inorganic materials, proton-conductive materials, and carbon-based additives. Moreover, synthesis methods, preparation procedures, and characterization tests are overviewed. Eventually, self-humidifying PEMs endowed with platinum and different additives are compared from performance and stability perspectives, such as water uptake, proton conductivity, fuel cell performance, gas cross-over, and the overall durability. In addition, their challenges and possible solutions are reviewed. Considering the concerns regarding the long-term durability of such PEMs, it seems that further investigations can be beneficial to confirm their reliability for prolonged PEFC operation.
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Étiquettes directes de modèles (non validées)
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| Bras | Catégories | Devis d'étude | Confiance |
|---|---|---|---|
| gemma | aucune catégorie Domaine: non disponible · Genre: Synthèse Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non | Sans objet | low |
| gpt | aucune catégorie Domaine: non disponible · Genre: Synthèse Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non | Revue systématique | high |
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) | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle