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Enregistrement W4409337833 · doi:10.1002/aenm.202405179

Decoupling Membrane Electrode Assembly Materials Complexity from Fuel Cell Performance through Image‐Based Multiphase and Multiphysics Modelling

2025· article· en· W4409337833 sur OpenAlexaff
Jianuo Chen, Wenjia Du, Zunmin Guo, Xuekun Lu, Matthew Tudball, Xiaochen Yang, Zeyu Zhou, Shangwei Zhou, Alexander Rack, Bratislav Lukić, Paul R. Shearing, Sarah J. Haigh, Stuart M. Holmes, Thomas S. Miller

Notice bibliographique

RevueAdvanced Energy Materials · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFuel Cells and Related Materials
Établissements canadiensUniversity of TorontoUniversity of New Brunswick
Organismes subventionnairesEuropean Research CouncilEngineering and Physical Sciences Research CouncilHorizon 2020 Framework ProgrammeHenry Royce InstituteEuropean CommissionEuropean Synchrotron Radiation Facility
Mots-clésMultiphysicsDecoupling (probability)Materials scienceElectrodeFuel cellsMembraneNanotechnologyMechanical engineeringChemical engineeringFinite element methodControl engineeringStructural engineeringEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are important clean energy technology, yet the material and structural complexity of their membrane electrode assemblies (MEAs) can hamper the development of next‐generation structures, as even a subtle change to one component can have a significant impact on others. Mathematical modelling of PEMFC MEAs proves to be one of the few techniques able to decouple this complexity, but the available models are commonly based on over‐simplified structures meaning they are less able to inform material design. In this study, an advanced image‐based modelling approach is developed to reveal the interplay of material changes in PEMFC MEAs. Using high‐temperature PEMFCs as an example system, advanced structural imaging techniques are used to produce a detailed 3D MEA reconstruction which forms the basis for the multiphase and multi‐physics model. This allows both the prediction of cell performance and the decoupling the impact of changes to individual structures or components (such as membrane pores, catalyst cracks, and phase migration), on cell behaviour. These phenomena can then be selectively ‘re‐coupled’ to deconvolute the interplay of different materials employed within operational cells. The resulting insights provide a mechanistic understanding of MEA performance, guiding the design and optimisation of future PEMFCs.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,217
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,215
Écart entre enseignants0,205 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations9
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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