Optimizing interlayer thickness for enhanced performance and chemical durability in sandwich-structured PEM fuel cells
Notice bibliographique
Résumé
Polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells are a leading technology for clean energy conversion, but their widespread adoption is hindered by the trade-off between high performance and long-term chemical durability. Here, we report an engineered multilayer PEM that sandwiches a gas barrier interlayer between cast Nafion outer layers. A blend of poly(vinyl alcohol) and poly(vinylsulfonic acid) (PVA/PVS) is used as the interlayer material, designed to suppress gas crossover and mitigate chemical attack without sacrificing ionic conductivity. The optimized membrane (designated PVA-100) has an interlayer loading of 100 μg/cm 2 and achieves power density equivalent to pristine Nafion at 0.6 V. Crucially, under accelerated stress testing, this membrane exhibits 1.8x higher chemical durability compared with a conventional membrane, maintaining superior voltage stability and superior power output retention at 0.6 V. These findings establish interlayer engineering as a scalable and effective strategy to overcome the durability–performance trade-off in PEM fuel cells. • Multilayer PEMs designed with a PVA/PVS gas barrier interlayer. • Effect of interlayer thickness on PEFC performance is systematically studied. • Optimized interlayers do not negatively impact initial cell performance. • Significantly improved durability compared to equivalent Nafion membranes. • More stable rated power output than Nafion during the durability test.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 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 ».