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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-545978

High-speed 4D neutron computed tomography for quantifying water dynamics in polymer electrolyte fuel cells

  • In recent years, low-temperature polymer electrolyte fuel cells have become an increasingly important pillar in a zero-carbon strategy for curbing climate change, with their potential to power multiscale stationary and mobile applications. The performance improvement is a particular focus of research and engineering roadmaps, with water management being one of the major areas of interest for development. Appropriate characterisation tools for mapping the evolution, motion and removal of water are of high importance to tackle shortcomings. This article demonstrates the development of a 4D high-speed neutron imaging technique, which enables a quantitative analysis of the local water evolution. 4D visualisation allows the time-resolved studies of droplet formation in the flow fields and water quantification in various cell parts. Performance parameters for water management are identified that offer a method of cell classification, which will, in turn, support computer modelling and theIn recent years, low-temperature polymer electrolyte fuel cells have become an increasingly important pillar in a zero-carbon strategy for curbing climate change, with their potential to power multiscale stationary and mobile applications. The performance improvement is a particular focus of research and engineering roadmaps, with water management being one of the major areas of interest for development. Appropriate characterisation tools for mapping the evolution, motion and removal of water are of high importance to tackle shortcomings. This article demonstrates the development of a 4D high-speed neutron imaging technique, which enables a quantitative analysis of the local water evolution. 4D visualisation allows the time-resolved studies of droplet formation in the flow fields and water quantification in various cell parts. Performance parameters for water management are identified that offer a method of cell classification, which will, in turn, support computer modelling and the engineering of next-generation flow field designs.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:R.F. Ziesche, J. Hack, L. Rasha, M. Maier, C. Tan, T.M.M. Heenan, Henning MarkötterORCiD, N. Kardjilov, I. Manke, W. Kockelmann, D.J.L. Brett, P.R. Shearing
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Nature Communications
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Nature Publishing Group UK
Verlagsort:London
Jahrgang/Band:13
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:1616
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Neutron imaging; Polymer electrolyte membrane fuel cell; Tomography
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Wasserstoff
DOI:10.1038/s41467-022-29313-5
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-545978
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:06.04.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:06.04.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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