Таҳқиқот тарҳи нави майдони ҷараёни омехта (Combined Flow Field, CFF)-ро ба таври таҷрибавӣ меомӯзад, ки ҳадафаш дар электролизи об бо мембранаи мубодилаи анионӣ (Anion Exchange Membrane Water Electrolysis, AEMWE) афзоиш додани интиқоли масса ҳамзамон бо маҳдуд кардани коҳиши фишор дар каналҳои ҷараён мебошад. Тарҳ бартариҳои гуногуни майдони ҷараёни параллелӣ (PFF), майдони interdigitated/ангуштмонанд (IFF) ва майдони ҷараёни серпантинӣ (SFF)-ро дар як плита, дар се минтақаи функсионалии пайдарпай муттаҳид мекунад. Натиҷаҳои визуализатсияи интиқоли масса бо сиёҳӣ, ченкуниҳои ex-situ ва in-situ-и коҳиши фишор ва тавсифи электрохимиявӣ нишон медиҳанд, ки CFF метавонад нисбат ба майдонҳои ҷараёни анъанавии яксохторӣ байни интиқоли масса ва муқовимати гидравликӣ тавозуни беҳтар таъмин кунад. Масалан, дар дебити 100 mL·min⁻¹ CFF пуршавии минтақаи ковокро дар 1,7 сония анҷом дода, коҳиши фишори 5,49 kPa нишон дод; дар SFF ҳамин муқоиса 2,6 сония ва 10,40 kPa буд. Бо вуҷуди ин, таҷрибаҳо дар як ҳуҷайраи ягонаи лабораторӣ бо масоҳати фаъоли 25 cm² анҷом дода шудаанд; таҳқиқот устувории дарозмуддат, рафтори stack дар миқёси калон ё арзиши истеҳсоли тиҷоратии гидрогенро мустақиман тасдиқ намекунад.

Дар муқоисаи электрохимиявӣ, дар ҳарорати 343,15 K, фишори 1 atm ва дебити вуруди 25 mL·min⁻¹, CFF дар тамоми диапазони зичии ҷараёни баррасишуда нисбат ба SFF шиддати пасттари ҳуҷайра нишон дод. Дар зичии ҷараёни 1,35 A·cm⁻² фарқ 0,05 V буд. Аз ҳадпотенсиали интиқоли масса нисбат ба SFF дар 100 mA·cm⁻² ба %14,2 ва дар 1000 mA·cm⁻² ба %9,4 коҳиш ёфт. Азбаски ҳамон маҷмӯаҳои мембрана–электрод истифода шуданд, аз ҳадпотенсиалҳои фаъолсозӣ ба ҳам наздик монданд ва гузориш шуд, ки фарқи асосӣ махсусан дар ҷузъи интиқоли масса пайдо мешавад.

Маъно барои Туркия: Таҳқиқот дар Туркия анҷом дода нашудааст ва арзишҳои иҷроиши овардашударо наметавон мустақиман ба як иншооти электролизӣ дар Туркия интиқол дод. Бо вуҷуди ин, равиши муттаҳид кардани ниёзи паст ба насоси ёрирасон бо интиқоли қавии масса дар як майдони ҷараён метавонад ҳамчун принсипи тарҳи муҳандисӣ дар таҳқиқоти гидрогени сабз ва рушди электролизёрҳо дар Туркия баррасӣ шавад. Барои татбиқи маҳаллӣ, мембрана, электрод, катализатор, маводи плитаи биполярӣ, шароити KOH, андозаи ҳуҷайра/stack, системаи насос, усули истеҳсол ва шароити кори дарозмуддат бояд алоҳида тасдиқ карда шаванд.

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Дар ҳуҷайраи AEMWE ду вазифаи майдони ҷараён мустақиман бо ҳам алоқаманданд: реактанти моеъ бояд ба сатҳи электрод ва сохторҳои ковок ба таври самаранок расонида шавад ва ҳубобчаҳои газе, ки ҳангоми электролиз ҳосил мешаванд, аз минтақа хориҷ карда шаванд. Аммо геометрияҳое, ки суръати ҷараён ва интиқоли маҷбуриро зиёд мекунанд, метавонанд талафи фишорро ҳам баланд баранд. Коҳиши бештари фишор бошад, энергияи ёрирасони насосиро барои гардиши электролит зиёд мекунад.

Нуқтаи оғози таҳқиқот маҳз ҳамин зиддияти муҳандисӣ аст. Майдонҳои ҷараёни параллелӣ метавонанд муқовимати гидравликии паст таъмин кунанд, аммо хавфи он вуҷуд дорад, ки ҷараён баъзе каналҳоро афзал дониста, дар минтақаҳои васеъ интиқоли суст ба вуҷуд ояд. Геометрияҳои серпантинӣ метавонанд ҷараён ва фарқи фишори қавитар эҷод кунанд, аммо аз сабаби роҳи дароз ва каҷ коҳиши фишорро зиёд мекунанд. Геометрияи interdigitated бошад, бо маҷбур кардани ҷараён ба зери электроди ковок интиқоли массаро афзоиш дода метавонад, вале арзиши он боз ҳам муқовимати баланди ҷараён буда метавонад.

Аз ин рӯ, муҳаққиқон ба ҷойи он ки як геометрия ҳамаи вазифаҳоро иҷро кунад, вазифаҳои гуногунро дар тӯли ҳуҷайра ба геометрияҳои гуногун тақсим кардаанд.

Майдони ҷараёни омехта чӣ гуна тарҳрезӣ шудааст?

Пайвастҳои вуруд ва баромади CFF ба таври диагоналӣ ҷойгир шудаанд. Майдони ҷараён дар самти ҷараён ба се минтақаи функсионалӣ тақсим шудааст:

1. Минтақаи вуруди ҷараёни устувори параллелӣ: Барои паст нигоҳ доштани муқовимати вуруд ва таъмин кардани тақсимоти мунтазами моеъ дар сатҳ каналҳои параллелӣ истифода мешаванд.
2. Минтақаи interdigitated-и интиқоли шадиди масса: Каналҳои нопайваста ҷараёнро ба сохтори ковоки зери ribҳо равона карда, конвексияи маҷбуриро тақвият медиҳанд.
3. Минтақаи серпантинӣ барои хориҷкунии самараноки ҳубобчаҳо: Канали дароз ва каҷ барои ба вуҷуд овардани суръати баланди маҳаллии ҷараён ва фарқи фишор истифода мешавад, то гази ҳосилшуда ба сӯи баромад интиқол дода шавад.

Расми 1 ҷойгиршавии пайдарпайи ин се минтақаро аз боло ба поён ва тарҳи диагоналии вуруд–баромад нишон медиҳад. Ғояи асосии тарҳ он нест, ки се геометрияи анъанавӣ дар як нуқта бо ҳам рақобат кунанд, балки дар қисмҳои гуногуни ҳуҷайра вазифаҳои гуногунро иҷро намоянд.

Ҳуҷайраи таҷрибавӣ чӣ гуна сохта шудааст?

Ҳуҷайраи AEMWE, ки дар Расми 2 нишон дода шудааст, аз анод, катод, мембранаи мубодилаи анионӣ, прокладкаҳо, плитаҳои майдони ҷараён ва плитаҳои ниҳоӣ иборат аст. Масоҳати фаъоли маҷмӯаи мембрана–электрод (Membrane Electrode Assembly, MEA) 25 cm², яъне 5 cm × 5 cm мебошад.

• Боркунии катализатори катод: 0,5 mg·cm⁻² Pt
• Боркунии катализатори анод: 2 mg·cm⁻² NiFe₂O₄
• Плитаҳои ниҳоӣ: пӯлоди зангногир
• Фишурдан: ҳашт болт
• Моменти татбиқшуда ба ҳар болт: 5 N·m

Намуди таркибии ҳуҷайра дар манбаъ ҷойгиршавии мембранаро байни электродҳо ва плитаҳои ҷараён ба таври равшан нишон медиҳад. Ин ҷузъиёт муҳим аст, зеро фишор ва тақсимоти моеъе, ки дар майдони ҷараён ба вуҷуд меоянд, дар ниҳоят ба шароити интиқол дар электроди ковок ва қабати катализатор таъсир мерасонанд.

Интиқоли масса чӣ гуна визуализатсия карда шуд?

Дар таҷрибаи визуализатсияи ex-situ сиёҳӣ бо насоси перисталтикӣ ба майдони ҷараён бо дебитҳои 12,5, 50 ва 100 mL·min⁻¹ фиристода шуд. Раванди пур шудани коғази филтрии пешакӣ ҷойгиршуда бо моеъ бо камераи рақамӣ дар тӯли вақт сабт ва масоҳати ишғолкардаи моеъ бо ImageJ миқдорӣ карда шуд. Ин таҷриба ченкунии айнан ҳамон рафтори дуфазавии газ–моеъ ҳангоми электролизи воқеӣ нест; он нишондиҳандаи ex-situ барои муқоисаи қобилияти майдонҳои гуногуни ҷараён дар паҳн кардани моеъ мебошад.

Тасвирҳои пайдарпайи вақт дар Расми 4 нишон медиҳанд, ки чор майдони ҷараён намунаҳои паҳншавии ба таври равшан гуногун эҷод мекунанд. Дар PFF, махсусан дар дебити паст, минтақаҳои васеи рукуд дида мешаванд; дар IFF минтақаҳои пуршавии пора-пора ва номунтазам ба вуҷуд меоянд. SFF ҳарчанд масоҳати васеътарро фаро мегирад, дар фронти моеъ градиентҳои равшан нишон медиҳад. CFF бошад, дар ҳамаи се дебит фронти пуршавии тезтар ва мунтазамтар нишон дод.

Каҷҳои фарогирии масоҳат чиро нишон медиҳанд?

Дар Расми 5 фраксияи масоҳати моеъ, ки бо ImageJ муайян шудааст, нисбат ба вақт нишон дода шудааст. Гузориш шудааст, ки CFF дар шароити 12,5 mL·min⁻¹ тақрибан дар 7 сония ва дар шароити 100 mL·min⁻¹ дар 1,7 сония ба сершавӣ расидааст.

Шароити 50 mL·min⁻¹ нозуктар аст. CFF дар марҳилаи ибтидоии тақрибан 0,7–1,3 сония аз SFF қафо мондааст. Муҳаққиқон инро ба он вобаста медонанд, ки муқовимати пасти гидравликии қисми вуруди параллелии CFF фарқи фишореро, ки инфилтратсияи тези минтақаи ковокро ба ҳаракат меорад, дар аввал сусттар ба вуҷуд меорад. Баъдан таъсири минтақаҳои interdigitated ва серпантинӣ равшантар шуда, CFF тақрибан дар 3,2 сония ба пуршавии комил мерасад. Вақти пуршавии SFF дар ин шароит 2,6 сония аст.

Аз ин рӯ, натиҷаро набояд чунин хонд, ки «CFF дар ҳар лаҳза аз ҳар геометрия тезтар аст». Даъвои асосии таҳқиқот ин аст, ки дар шароити гуногуни корӣ CFF дар тавозуне, ки суръати пуршавӣ ва коҳиши фишор якҷоя арзёбӣ мешаванд, бартарӣ медиҳад.

Тавозуни байни коҳиши фишор ва интиқоли масса

Дар ченкуниҳои ex-situ дида шуд, ки CFF, махсусан нисбат ба SFF, метавонад бо коҳиши фишори пасттар интиқоли монанд ё беҳтар таъмин кунад. Муқоисаҳои ба таври равшан дар манбаъ овардашуда чунинанд:

Шароити 100 mL·min⁻¹ ғояи тарҳро махсусан равшан нишон медиҳад: гарчанде PFF коҳиши фишори паст ба вуҷуд меорад, кинетикаи интиқол заиф мемонад; SFF бошад, барои интиқоли қавӣ муқовимати гидравликии баландтар дорад. CFF байни ин ду ифрот як таркиби муфидтар таъмин кардааст.

Ёддошти таҳририи дохили манбаъ: Дар тавзеҳи аслии Расми 6 чор сохтор ҳамчун «PFF, IFF, SFF, and SFF» навишта шудаанд. Азбаски дар легендаи график PFF, IFF, SFF ва CFF мавҷуданд, маълум аст, ки дар тавзеҳ ба ҷойи CFF, SFF бори дуюм навишта шудааст. Ин хато ҳамчун хато дар манбаъ муайян шуда, додаи илмӣ бесадо тағйир дода нашудааст.

Чаро коҳиши фишори in-situ алоҳида чен карда шуд?

Таҷрибаи ex-situ муқовимати гидравликии худи майдони ҷараёнро бе реаксияи электрохимиявӣ ва ҳосилшавии газ меомӯзад. Дар ченкунии in-situ бошад, азбаски электролиз идома дорад, ҷараёни моеъ, реаксияҳои электродӣ ва рафтори динамикии дуфазавии газ–моеъ якҷоя ба система таъсир мекунанд.

Коҳишҳои фишори in-situ, ки дар Расми 7 дода шудаанд, барои CFF 3,97 kPa, барои SFF 4,21 kPa, барои PFF 2,46 kPa ва барои IFF 2,78 kPa мебошанд. Ин график инчунин равшан нишон медиҳад, ки CFF геометрияе нест, ки коҳиши мутлақи фишораш аз ҳама паст бошад; даъвои бартарии таҳқиқот на ба танҳо ҳадди ақал кардани коҳиши фишор, балки ба тавозуни якҷояи коҳиши фишор ва интиқоли масса такя мекунад.

Номувофиқии муҳими дохили манбаъ: Дар Расми 7 CFF=3,97 kPa ва SFF=4,21 kPa нишон дода шудаанд. Фарқи арифметикии байни ин ду рақам 0,24 kPa аст. Аммо дар матни коҳиши фишори in-situ ва бахши натиҷаҳо навишта шудааст, ки CFF нисбат ба SFF 2,4 kPa коҳиш таъмин кардааст. Азбаски манбаи боршуда барои шарҳи ин фарқ ягон арзиши иловагӣ ё ислоҳ пешниҳод намекунад, ифодаҳои 0,24 ва 2,4 kPa ба ҳам табдил дода нашудаанд ва номувофиқӣ ба таври ошкор нигоҳ дошта шудааст.

Иҷроиши электрохимиявӣ чӣ гуна тағйир ёфт?

Дар муқоисаи электрохимиявӣ муҳаққиқон SFF-ро ҳамчун истиноди асосӣ барои CFF истифода кардаанд. Расми 8(a) каҷҳои поляризатсияро дар ҳарорати 343,15 K, фишори 1 atm ва дебити вуруди 25 mL·min⁻¹ нишон медиҳад. Шиддати ҳуҷайраи CFF дар тамоми диапазони баррасишудаи зичии ҷараён аз SFF пасттар буд ва фарқ махсусан болотар аз тақрибан 0,8 A·cm⁻² равшантар шуд.

1,35 A·cm⁻² дар зичии ҷараён шиддати ҳуҷайраи CFF нисбат ба SFF 0,05 V пасттар аст. Шиддати пасттари ҳуҷайра бо ниёзи камтари потенсиали электрикӣ барои расидан ба ҳамон зичии ҷараён мувофиқ аст; аммо таҳқиқот аз ин натиҷаи якҳуҷайра самаранокии мустақими иншооти тиҷоратӣ ё арзиши истеҳсолро ҳисоб намекунад.

Талафи омикӣ, фаъолсозӣ ва интиқоли масса чӣ гуна ҷудо карда шуданд?

Муҳаққиқон шиддати умумии ҳуҷайраро ҳамчун ҷамъбасти шиддати баргардондашаванда ва аз ҳадпотенсиалҳои фаъолсозӣ, омикӣ ва интиқоли масса баррасӣ кардаанд:

\[ E_{\mathrm{cell}} = E_{\mathrm{rev}} + \eta_{\mathrm{activation}} + \eta_{\mathrm{ohmic}} + \eta_{\mathrm{masstransport}} \]

Дар ин ҷо \(E_{\mathrm{cell}}\) шиддати умумии ҳуҷайра, \(E_{\mathrm{rev}}\) шиддати баргардондашаванда, \(\eta_{\mathrm{activation}}\) аз ҳадпотенсиали фаъолсозӣ, \(\eta_{\mathrm{ohmic}}\) аз ҳадпотенсиали омикӣ ва \(\eta_{\mathrm{masstransport}}\) аз ҳадпотенсиали интиқоли массаро ифода мекунанд.

Барои шиддати баргардондашаванда дар манбаъ вобастагии эмпирикии зер аз ҳарорат истифода шудааст:

\[ E_{\mathrm{rev}} = 1.5184 - 1.5421\times10^{-3}T + 9.523\times10^{-5}T\ln T + 9.84\times10^{-8}T^2 \]

Дар ин ҷо \(T\) ҳароратро ифода мекунад.

Аз ҳадпотенсиали омикӣ тибқи қонуни Ом:

\[ \eta_{\mathrm{ohmic}} = iR_{\mathrm{ohmic}} \]

ҳисоб карда шудааст. \(i\) зичии ҷараён ва \(R_{\mathrm{ohmic}}\) муқовимати омикиеро ифода мекунад, ки аз муқовимати басомади баланд муайян шудааст.

Аз ҳадпотенсиали фаъолсозӣ бо равиши Tafel:

\[ \eta_{\mathrm{activation}} = b\log_{10}\left(\frac{i}{i_0}\right) \]

моделсозӣ шудааст. Дар ин ҷо \(b\) нишебии Tafel, \(i\) зичии ҷараён ва \(i_0\) зичии ҷараёни мубодилавиро ифода мекунад. Аз ҳадпотенсиали интиқоли масса бошад, бо тарҳ кардани ҷузъҳои дигар аз шиддати умумии ҳуҷайра ба даст оварда шудааст.

Импеданси электрохимиявӣ чиро нишон дод?

Каҷҳои Nyquist дар Расми 8(b) нишон медиҳанд, ки муқовимати басомади баланди CFF (High-Frequency Resistance, HFR) аз SFF пасттар аст. Манбаъ ин натиҷаро ба беҳтар шудани тамос байни қабати диффузияи газ ва плитаи биполярӣ ва шароити ноқилияти электролит вобаста медонад. Муҳаққиқон махсусан пешниҳод мекунанд, ки хориҷкунии муассиртари газ метавонад ҷамъшавии газро дар интерфейси электрод–электролит кам кунад ва ба ин васила талафи омикиро паст намояд.

Ин механизм тафсири таҳқиқот аст. Гарчанде Расми 8 фарқи HFR-ро нишон медиҳад, он бо таҷрибаи алоҳида мустақиман чен намекунад, ки газ бо кадом механизми микроскопӣ ва то чӣ андоза муқовимати тамосро тағйир медиҳад.

Чаро фарқи асосӣ дар аз ҳадпотенсиали интиқоли масса пайдо шуд?

Дар Расми 8(d) дида мешавад, ки азбаски дар ҳар ду ҳуҷайра ҳамон MEA истифода шудааст, аз ҳадпотенсиалҳои фаъолсозӣ ба ҳам наздик боқӣ мондаанд. Баръакс, аз ҳадпотенсиали интиқоли массаи CFF нисбат ба SFF:

• дар 100 mA·cm⁻² %14,2 пасттар,
• дар 1000 mA·cm⁻² %9,4 пасттар аст.

Мувофиқи тафсири механизми манбаъ, дар зичии пасти ҷараён мушкил бештар бо тақсимоти нобаробари реактанти моеъ дар майдон алоқаманд аст, дар ҳоле ки дар зичии баландтари ҷараён истеҳсоли зиёдшудаи газ қисман роҳҳои ҷараёнро мебандад. Азбаски қисми вуруди параллелии CFF барои танзими тақсимоти моеъ, минтақаи миёнаи interdigitated барои интиқоли маҷбурӣ ба сохтори ковок ва минтақаи баромади серпантинӣ барои хориҷ кардани ҳубобчаҳо тарҳрезӣ шудааст, тарҳ ба ҳар ду режим тавассути механизмҳои сохтории гуногун таъсир мерасонад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• CFF дар шароити лаборатории баррасишуда метавонад хусусиятҳои гуногуни PFF, IFF ва SFF-ро дар як майдони ҷараёни минтақавӣ муттаҳид кунад.
• Дар визуализатсияи ex-situ CFF дар аксари дебитҳои санҷидашуда паҳншавии тези моеъ ва аз ҷиҳати фазоӣ мунтазамро нишон дод.
• Дар шароити ex-situ-и 100 mL·min⁻¹ CFF ҳам нисбат ба SFF тезтар пур шуд ва ҳам коҳиши фишори пасттар нишон дод.
• Дар шароити 50 mL·min⁻¹ вақти пуршавии CFF аз SFF каме дарозтар буд, аммо коҳиши фишор ба таври назаррас пасттар буд.
• Дар муқоисаи электрохимиявӣ бо SFF, CFF шиддати пасттари ҳуҷайра ва аз ҳадпотенсиали пасттари интиқоли масса нишон дод.
• Натиҷаҳо дастгирӣ мекунанд, ки ба қисмҳои гуногуни майдони ҷараён вазифаҳои гуногуни гидродинамикӣ додан метавонад дар тарҳи майдони ҷараёни AEMWE равиши қобили истифода бошад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё санҷида нашудаанд

• Таҳқиқот муваффақияти stack-и AEMWE-ро дар миқёси саноатӣ нишон намедиҳад.
• Устувории дарозмуддат ё суботи кори ҳазорҳо соат санҷида нашудааст.
• Нишон дода нашудааст, ки CFF дар ҳамаи таркибҳои мембрана, электрод, катализатор ва электролит бартарӣ дорад.
• Таҳқиқот масрафи энергияи як корхонаи пурраи истеҳсоли гидрогенро чен намекунад.
• Барои арзиши сатҳбандишудаи гидроген (LCOH) модели муфассали иқтисодӣ ё таҳлили хароҷоти миқёси иншоот пешниҳод нашудааст.
• Таҷрибаи ex-situ бо сиёҳӣ/коғази филтрӣ ба рафтори воқеии дуфазавии газ–моеъ ҳангоми электролиз айнан баробар нест.
• Номувофиқии 0,24/2,4 kPa байни Расми 7 ва матн барои фарқи фишори in-situ аз ҷониби манбаъ ҳал нашудааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Сохтори таҷрибавӣ

Таҷрибаи ex-situ

Дар визуализатсия бо сиёҳӣ моеъ бо насоси перисталтикӣ фиристода шуда, паҳншавии он дар коғази филтрӣ бо камера дар вақти воқеӣ сабт шудааст. Вақти расидан ба сершавӣ ҳамчун нишондиҳандаи муқоисавии интиқоли масса истифода шудааст. Сенсорҳои фишор дар вуруд ва баромад ҷойгир шуда, миёнаи фарқи фишори вуруд–баромад дар ҳолати устувор гирифта шудааст.

Манбаъ зикр мекунад, ки дар ҳар шароити корӣ якчанд маҷмӯи додаҳо ҷамъоварӣ ва миёнаи арифметикӣ ҳисоб карда шудааст; аммо шумораи такрорҳо, инҳирофи стандартӣ, фосилаи эътимод ё буҷети муфассали номуайяниро ба таври равшан намедиҳад. Аз ин рӯ, оид ба эътимоднокии омории фарқҳои хурд наметавон берун аз манбаъ хулосаи қатъӣ баровард.

Таҷрибаи in-situ

Ченкунии in-situ дар ҳолати фаъол будани реаксияи электрохимиявӣ анҷом дода шудааст. Ҳамин тавр, талафи фишори ченшуда на танҳо муқовимати гидравликии геометрияи канал, балки таъсири якҷояи ҷараёни дуфазавии газ–моеъ ва реаксияҳои электродиро ҳангоми электролиз низ дар бар мегирад.

Натиҷаҳои асосии миқдорӣ

Хониши якҷояи Расми 8

Расми 8 чор ченаки пуркунандаеро якҷоя пешниҳод мекунад. Каҷи поляризатсия шиддати пасттари ҳуҷайраи CFF-ро; графики Nyquist HFR-и пасттарро; каҷҳои бо iR ислоҳшуда онро нишон медиҳанд, ки пас аз ислоҳи омикӣ ҳам фарқи иҷроиш пурра аз байн намеравад; ҷудокунии аз ҳадпотенсиалҳо бошад, нишон медиҳад, ки фарқи равшантарин дар ҷузъи интиқоли масса аст. Аз ин рӯ, муҳаққиқон бартарии CFF-ро на танҳо бо муқовимати пасти электрикӣ, балки бо беҳтаршавии якҷояи тақсимоти моеъ ва механизмҳои хориҷкунии газ шарҳ медиҳанд.

Маҳдудиятҳои асосӣ

• Масоҳати фаъол бо 25 cm² маҳдуд аст; гузариш ба ҳуҷайраҳои калон ва миқёси stack мустақиман санҷида нашудааст.
• Санҷиши устувории дарозмуддат ва деградатсия пешниҳод нашудааст.
• Визуализатсияи ex-situ намояндагии содакардашудаи ҷараёни воқеии дуфазавии электролиз мебошад.
• Гарчанде гуфта мешавад, ки дар ченкуниҳои фишор якчанд маҷмӯи додаҳо истифода шудаанд, шумораи такрорҳо ва паҳншавии оморӣ муфассал дода нашудаанд.
• Истиноди асосии муқоисаи муфассали электрохимиявӣ SFF мебошад; барои PFF ва IFF додаҳои электрохимиявӣ дар ҳамон ҳаҷм пешниҳод нашудаанд.
• Байни Расми 7 ва матн дар бораи фарқи фишори in-situ номувофиқии миқдорӣ вуҷуд дорад.
• Гарчанде манфиати иқтисодӣ ва ниёзи камтари қувваи ёрирасон муҳокима мешаванд, таҳлили пурраи система ё LCOH анҷом нашудааст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Версияи асосии манбаъ: Таҳқиқоти 19-саҳифагии боршуда.

Унвони пурраи аслӣ: A combined flow field design for dual optimization of mass transfer and pressure drop in anion exchange membrane water electrolysis

Муаллифон, бо тартиби манбаъ: Yixuan An; Yucheng Zhang; Jingyi Yuan; Zhiqi Li; Xiaotao Yang; Fei Ma.

Саҳми баробар / ҳаммуаллифи аввал: Дар манбаъ изҳороти саҳми баробар мавҷуд нест.

Муаллифи масъул: Fei Ma — mafei@tju.edu.cn

Муассисаҳо: State Key Laboratory of Engines, School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300350, China; National Industry–Education Platform of Energy Storage, Tianjin University, Tianjin 300350, China.

Навъи манбаъ ва ҳолати рецензия: Таҳқиқоти боршуда версияи preprint мебошад, ки дар SSRN нашр шудааст. Ин версия аз рецензияи ҳамтоён нагузаштааст. Азбаски дар санҷиши библиографӣ сабти баъдии Journal of Power Sources бо ҳамон унвон пайдо шудааст, ҳолати нашри preprint-и боршуда ва сабти навтари маҷалла алоҳида арзёбӣ шудаанд. Додаҳои таҷрибавӣ ва тафсирҳои илмии ин матни Verianla танҳо аз версияи таҳқиқоти боршуда гирифта шудаанд.

Сабти SSRN: Abstract ID 6933580; 19 саҳифа; сабти SSRN ҳамчун 13 июни 2026 нашршуда нишон дода шудааст.

DOI-и SSRN: 10.2139/ssrn.6933580

Пайванди расмии SSRN: https://ssrn.com/abstract=6933580

Ёддошти версияи библиографӣ: Дар SSRN инчунин сабти кӯҳнатари 20-саҳифагӣ бо ҳамон унвон, рақами 6030171 ва санаи 6 январи 2026 мавҷуд аст. Дар унвони сабти кӯҳна навишти пайвастаи «fordual» дида мешавад. Дар ин ҷо ҳамчун унвони аслӣ унвони намоёни версияи боршудаи 6933580 айнан асос гирифта шудааст.

Сабти баъдии маҷалла: Journal of Power Sources, Volume 693, 30 November 2026, Article 241109.

DOI-и версияи рецензияшудаи маҷалла: 10.1016/j.jpowsour.2026.241109

Ношир: Elsevier.

Пайванди версияи маҷалла: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2026.241109

Литсензия: Дар preprint-и боршуда изҳороти равшани Creative Commons оид ба истифодаи дубора пайдо нашудааст. Аз ин рӯ, расмҳои аслӣ дар ин ҷо нусхабардорӣ нашудаанд; паёмҳои илмӣ тавассути матн, ҷадвал ва сохторҳои Verianla Live, ки ба додаҳои манбаъ такя мекунанд, интиқол дода шудаанд.

Маблағгузорӣ: National Key R&D Program of China (No. 2022YFE0119100), China National Natural Science Foundation Youth Fund (No. 52206271) ва Key Project of Natural Science Funds of Tianjin City (No. 24JCZDJC01060).

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор мекунанд, ки манфиатҳои молиявии рақобаткунанда ё муносибатҳои шахсии маълум, ки метавонанд ба таҳқиқоти гузоришшуда таъсир расонанд, вуҷуд надоранд.

Дастрасии додаҳо: Дар версияи боршуда изҳороти ҷудогона ва равшани дастрасии додаҳо пайдо нашудааст.

Саҳмҳои муаллифон: Yixuan An; консептуализатсия, методология, нармафзор, таҷриба, таҳлили расмӣ, таҳқиқот, тартибдиҳии додаҳо, навиштани тарҳи аввал ва бозбинӣ/таҳрирро анҷом додааст. Fei Ma; дар консептуализатсия, методология, роҳбарӣ, идоракунии лоиҳа ва дарёфти маблағгузорӣ иштирок кардааст. Yucheng Zhang; ба таҷриба, тартибдиҳии додаҳо, навиштани тарҳи аввал, роҳбарӣ ва идоракунии лоиҳа саҳм гузоштааст. Jingyi Yuan; ба нармафзор, навиштани тарҳи аввал, роҳбарӣ ва идоракунии лоиҳа саҳм гузоштааст. Xiaotao Yang; дар роҳбарӣ ва идоракунии лоиҳа иштирок кардааст. Барои Zhiqi Li дар матни манбаъ ибораи аз ҷиҳати пунктуатсия номуайяни «Writing - Original Draft Supervision, Project administration» мавҷуд аст; бинобар ин ҷудокунии саҳмҳо дар изҳороти аслӣ бесадо аз нав тафсир нашудааст.

Номувофиқиҳои библиографӣ/техникии дохили манбаъ: Дар майдони муаллифи metadata-и ҳуҷҷат «David Zhou» дида мешавад, дар ҳоле ки саҳифаи унвони таҳқиқот ва сабтҳои библиографӣ Yixuan An, Yucheng Zhang, Jingyi Yuan, Zhiqi Li, Xiaotao Yang ва Fei Ma-ро ҳамчун муаллифон нишон медиҳанд. Дар тавзеҳи Расми 6 ба ҷойи CFF, SFF бори дуюм навишта шудааст. Дар Расми 7 арзишҳои CFF ва SFF 3,97 ва 4,21 kPa мебошанд, аммо дар матн ва бахши натиҷаҳо фарқи байни онҳо 2,4 kPa гузориш шудааст; фарқи рақамҳои график 0,24 kPa аст. Манбаъ барои ин номувофиқӣ ислоҳ ё шарҳ пешниҳод намекунад.

Ҳудуди тафсири илмӣ: Таҳқиқот як ҳуҷайраи таҷрибавии AEMWE-ро дар миқёси лабораторӣ меомӯзад. Натиҷаҳо дастгирӣ мекунанд, ки геометрияи майдони ҷараён метавонад ба интиқоли масса, талафи фишор ва иҷроиши ҳуҷайра таъсир расонад; аммо барои иҷроиши stack дар миқёси калон, устувории дарозмуддат, кори саҳроӣ ё иқтисоди истеҳсоли тиҷоратии гидроген далели мустақим намедиҳанд.

Ёддошти усули Verianla: Мундариҷаи илмӣ ба матн, муодилаҳо, ҷадвалҳо ва расмҳои таҳқиқоти боршуда такя мекунад. Санҷиши берунии библиографӣ танҳо барои муайян кардани шахсияти нашр, сабти SSRN ва ҳолати версияи баъдии маҷалла истифода шудааст; аз манбаъҳои беруна ягон натиҷаи нави таҷрибавӣ ё механизм илова нашудааст.