Impact of cell design and conditioning on polymer electrolyte membrane water electrolyzer operation
Notice bibliographique
Résumé
Integration of polymer electrolyte membrane water electrolyzers (PEMWEs) for clean hydrogen generation requires a robust understanding of the impact cell designs and conditioning protocols have on operation and stability. Here, catalyst-coated electrode and catalyst-coated membrane cells employing Pt/C cathode catalyst layer , an IrO 2 anode catalyst layer, with a platinized titanium mesh or a carbon paper with a microporous layer as the porous transport layer were developed. The impact of cell conditioning above and below 0.25 A cm −2 was investigated using advanced electrochemical impedance spectroscopy analyses and microscopic imaging, with the electrochemical response related to physicochemical processes. Operation below 0.25 A cm −2 prior to operation above 0.25 A cm −2 resulted in anode corrosion and titanium cation contamination, increasing the cell voltage at 1 A cm −2 by 200 mV compared to uncontaminated cells. Conditioning above 0.25 A cm −2 led to non-negligible hydrogen transport resistances due to cathode flooding that resulted in a ca. 50 mV contribution at 1 A cm −2 and convoluted with the anode impedance response. The presence of a microporous layer increased catalyst utilization but increased the cell voltage by 300 mV at 1 A cm −2 due to increased anodic mass transport resistances. These results yield critical insights into the impact of PEMWE cell design and operation on corresponding cell performance and stability while highlighting the need for application dependent standardized operating protocols and operational windows.
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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 | 0,001 | 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 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 ».