Modification of Nafion's nanostructure for the water management of PEM fuel cells
Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract A PEM fuel cell with the Nafion ionomer phase of the cathode catalyst layer (CL) that was exposed to hot dry gas during the hot‐pressing process showed improved performance over the whole current density range and ~ 220% peak power increase with humidified air at 80°C. This enhanced performance is attributed to the modified structure of the perfluorosulfonic acid (PFSA) ionomer layer in the CL during the MEA's hot‐pressing process. The dry gas exposure above the glass transition temperature (Tg) results in the aggregation of the ionic groups to retain the residue water molecules. This process separates the ionomer into ionic‐group‐rich domains and ionic‐group‐sparse domains. The ionic‐group‐sparse domains create hydrophobic interface and reactant transport channels with lower water content and thus higher oxygen solubility in the ionomer. Accordingly, the water‐unsaturated ionomer and its surface hydrophobicity enhance the kinetic‐controlled and concentration‐polarized regions of the fuel cell polarization curve, respectively. The surface hydrophobicity of the ionomer layer is analyzed by the contact angle measurement and XPS. The durability of the hydrophobic effect below Tg is demonstrated by boiling the treated material. Re‐treating the hydrophobic sample with humidified gas exposure above Tg eventually exhibits hydrophilic features, further proving the manipulability of the ionic group distribution.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.
- Titre Crossref
- Modification of Nafion's nanostructure for the water management of <scp>PEM</scp> fuel cells
- Date Crossref
- 15/03/2023
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
University of Kansas Department of Chemical and Petroleum Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
National Institute of Standards and Technology pays non établi dans la noticeOrganisme public
-
NIST Center for Neutron Research pays non établi dans la noticeOrganisme public
-
University of Maryland Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
A. James Clark School of Engineering Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Chemical and Petroleum Engineering — University of Kansas, National Institute of Standards and Technology et NIST Center for Neutron Research, avec 2 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.