Mechanical durability of reinforced sulfo-phenylated polyphenylene-based proton exchange membranes: Impacts of ion exchange capacity and reinforcement thickness
Notice bibliographique
Résumé
This work explores the impacts of ion exchange capacity (IEC) and reinforcement thickness on the mechanical durability of reinforced sulfo-phenylated poly(phenylene)-based Pemion® fuel cell membranes . Pressure differential accelerated mechanical stress testing (XP-AMST) is leveraged to rapidly investigate the mechanical durability of reinforced Pemion® and a reference reinforced perfluorosulfonic acid (r-PFSA) ionomer membrane. The fatigue lifetime curves obtained from XP-AMST are explained by in-situ fuel cell performance diagnostics and ex-situ tensile, hygral expansion, stress of dehydration, and crack propagation rate measurements. The rigid-rod poly(phenylene) backbone in Pemion® membranes yields a high stress of dehydration during the dehydration phase, yet superior mechanical fatigue strength in XP-AMST compared to r-PFSA. The XP-AMST results show that reducing the IEC in Pemion® by only 0.3 mmol g −1 can afford three times longer mechanical durability, ∼20 % lower stress of dehydration and hygral swelling, and higher flexibility and dimensional stability in the dry and wet phases, respectively. Furthermore, 2 μm thicker reinforcement yields tougher membranes with suppressed swelling, dehydration stress, and crack propagation rate, improving fatigue longevity. Herein, the importance of tuned IEC and membrane design in the mechanical durability of hydrocarbon-based membranes is highlighted for a viable replacement of incumbent PFSA materials in fuel cells.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 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 ».