How can we design anion-exchange membranes to achieve longer fuel cell lifetime?

膜 氢氧化物 离子交换 热扩散率 无量纲量 电导率 离子 化学工程 燃料电池 膜电极组件 材料科学 化学 电极 热力学 工程类 有机化学 物理化学 物理 电解质 生物化学
作者
Karam Yassin,Igal G. Rasin,Simon Brandon,Dario R. Dekel
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:690: 122164-122164 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.122164
摘要

The substantial advancements and availability of new cost-effective materials have drawn significant attention to the anion-exchange membrane fuel cell (AEMFC) technology. The anion exchange membrane (AEM) is a core component in AEMFCs, essential for conducting hydroxide ions and controlling water transport between the fuel cell electrodes. In this study, we apply a numerical model to investigate the relationship and sensitivity of AEMFC performance and its stability to key AEM properties. Our findings show that membrane maximum hydration level (λmax) has the most significant impact on AEMFC lifetime, followed by membrane ion-exchange capacity, water diffusivity, and membrane thickness. We also demonstrate the significance of improving the stability of the functional group to AEMFC lifetime, while AEM hydroxide conductivity shows a negligible effect on AEMFC lifetime. Finally, we provide a simple algebraic functional relationship between key dimensionless parameters as well as a machine learning-based analysis of the relationship between AEM parameters and AEMFC lifetime. Through these analyses, we calculate the lifetime of selected membranes from the literature and compare them to the measured operation time. This study summarizes and highlights important AEM property targets suggested to improve AEM design to boost the performance stability of AEMFCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小张完成签到,获得积分10
2秒前
planto完成签到,获得积分10
3秒前
Leslie完成签到 ,获得积分10
3秒前
魔幻幻桃完成签到 ,获得积分10
4秒前
怡然铭完成签到 ,获得积分10
8秒前
kingfly2010完成签到,获得积分10
8秒前
一勺糖果完成签到 ,获得积分10
9秒前
香芋完成签到 ,获得积分10
10秒前
maolihui完成签到,获得积分10
10秒前
小莫完成签到 ,获得积分10
12秒前
YJ发布了新的文献求助10
18秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
23秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
24秒前
砂糖橘完成签到 ,获得积分10
25秒前
YJ完成签到,获得积分0
26秒前
今后的应助被lilylian采纳,获得30
30秒前
排骨大王完成签到 ,获得积分10
30秒前
Farer完成签到 ,获得积分10
31秒前
趁热拿铁完成签到 ,获得积分10
32秒前
飞矢不动完成签到,获得积分10
34秒前
开心一夏完成签到 ,获得积分10
34秒前
yyy2025发布了新的文献求助10
35秒前
LVZHIPENG完成签到,获得积分10
37秒前
香蕉小凡完成签到 ,获得积分10
40秒前
马伯乐完成签到 ,获得积分10
40秒前
AKira完成签到 ,获得积分10
40秒前
坚定向彤完成签到,获得积分10
43秒前
泠漓完成签到 ,获得积分10
49秒前
阳光绿柳完成签到 ,获得积分10
53秒前
DLT完成签到,获得积分10
53秒前
开心的冬瓜完成签到 ,获得积分10
55秒前
旧雨新知完成签到 ,获得积分10
56秒前
宋宋宋完成签到 ,获得积分10
58秒前
Maestro_S的应助被开心一夏采纳,获得10
58秒前
乖咪甜球球完成签到 ,获得积分10
59秒前
zxcvbnmgx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hg117完成签到 ,获得积分10
1分钟前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研喵完成签到,获得积分10
1分钟前
Mark2025完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1500
奈特基础组织学:配套组织病理学(第4版)(Netter's Essential Histology With Correlated Histopathology)求助 1000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
John McDowells Bildungstheorie 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Synthesis, Application and Future Perspectives of Smart Nano-materials - Part 1 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8152022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9548857
关于积分的说明 21687650
捐赠科研通 7740154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3425126
关于科研通互助平台的介绍 2550241
邀请新用户注册赠送积分活动 2468531