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
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».