Spatial Engineering of Gas Diffusion Layers Overcomes Mass Transport Limitations in Fuel Cells
Rattachement africain : us, gb, no, cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Mass transport limitations at high current densities hinder polymer electrolyte fuel cell (PEFC) performance due to inefficient water management and reactant distribution. Gas diffusion layer (GDL) perforation offers a potential solution as an alternative to complex flow-field modifications. However, understanding of how perforation impacts critical internal states like water distribution, local temperature and electrochemical reaction rates remains limited. This knowledge gap has prevented optimisation of GDL designs, with homogeneous patterns potentially exacerbating performance gradients. This study uses operando neutron imaging combined with synchronous thermal-electrical mapping to analyse water dynamics and their impact on PEFC performance with both homogeneous and heterogeneous GDLs. The approach enables detailed analysis of interactions between water, heat and electrochemical reactions, providing experimental validation beyond limited field-of-view techniques like X-ray tomography. Results demonstrate that a spatially tailored perforation pattern effectively balances in-plane saturation gradients and enhances peak power compared to both uniform patterns and non-perforated GDLs. This work establishes spatial engineering as a design principle for porous transport layers, offering a simpler and cost-effective solution to mass transport constraints in fuel cells and other electrochemical devices containing porous media.
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 ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Spatial Engineering of Gas Diffusion Layers Overcomes Mass Transport Limitations in Fuel Cells
- Date Crossref
- 12/06/2026
- 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
-
ECSI Fibrotools (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
-
Advanced Propulsion Centre pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
-
University College London Centre For Nature‐Inspired Engineering & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
University of Oxford pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Zero Emissions Resource Organisation pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
-
Science Oxford pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
-
Southwest Jiaotong University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Southern University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Conservatoire for Dance and Drama pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Science and Technology Facilities Council pays non établi dans la noticeOrganisme public
ECSI Fibrotools (United States), Advanced Propulsion Centre et Centre For Nature‐Inspired Engineering & — University College London, avec 7 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.