Integrated‐Channel Porous Transport Layers Reduce Ohmic and Mass Transport Losses in Polymer Electrolyte Membrane Electrolyzers
Notice bibliographique
Résumé
Abstract To mitigate the impacts of anthropogenic climate change, clean energy storage solutions such as hydrogen produced via polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) are critically required. However, the porous transport layer (PTL) in current PEMWE systems lacks optimization of through‐plane and in‐plane transport properties. In this work, a PTL design with integrated channels (IC‐PTL) to improve the PTL/flow channel interface and provide additional pathways for in‐plane flow is proposed. As current density increases, the IC‐PTL reduces mass transport overpotentials by up to 71.4% compared to the baseline PTL (B‐PTL) assembly due to shorter mass transport pathways. Moreover, the IC‐PTL lowers ohmic overpotentials at high current densities by up to 42.8% due to improved interfacial contact and enhanced membrane hydration. Membrane hydration is further quantified via X‐ray synchrotron radiography analysis of changes in membrane thickness and X‐ray transmission through the membrane, revealing that the IC‐PTL assembly displays a consistently thicker membrane and recovers from thinning faster than the B‐PTL assembly. Furthermore, membrane hydration is impacted more at the catalyst layer interfaces than in the center of the membrane. As such, the addition of in‐plane transport pathways to next‐generation PTL designs to improve membrane hydration and mass transport is recommended.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».