เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมและข้อจำกัดด้านปริมาณพลังงานของโลกทำให้ความสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงมีเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เซลล์เชื้อเพลิงแบบอุณหภูมิต่ำมีบทบาทสำคัญในฐานะเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าสำหรับการนำไปใช้งานกับอุปกรณ์แบบพกพา ซึ่งสามารถนำไปใช้งานในพื้นที่ชนบทหรือพื้นที่ที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า หนึ่งในการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงแบบอุณหภูมิต่ำเพื่อที่ให้สามารถผลิตในเชิงพาณิชย์ได้คือการพัฒนาวัสดุและกระบวนการผลิตส่วนประกอบหลักของเซลล์เชื้อเพลิงอย่างเช่นแผ่นนำไฟฟ้าสองขั้ว (Bipolar plate, BP) งานวิจัยด้าน BP อาจนำมาซึ่งการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงด้วยการลดน้ำหนักและขนาดของชุดเซลล์เพื่อให้เหมาะกับการใช้เป็นอุปกรณ์พกพา รวมทั้งทำให้ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงดีขึ้นหรือไม่ด้อยไปกว่าการใช้ BP ที่มีขายในท้องตลาด พอลิพรอพิลีนเชิงประกอบซึ่งมีสารตัวเติมคาร์บอนที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 60 wt% เป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับการผลิต BP เนื่องจากมีข้อได้เปรียบคือมีน้ำหนักเบาและสามารถขึ้นรูปด้วยกระบวนการฉีดพลาสติกเข้าแม่พิมพ์ ทำให้ง่ายต่อการออกแบบและมีต้นทุนการผลิตต่ำ หากแต่ค่าการนำไฟฟ้าทั้งเชิงปริมาตรและเชิงพื้นผิวของวัสดุชนิดนี้ยังด้อยกว่าโลหะหรือกราไฟต์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าเชิงปริมาตรของ BP ที่ผลิตจากพอลิพรอพิลีนเชิงประกอบด้วยเทคนิคการแทรกด้วยแผ่นโลหะหรือตะแกรงโลหะ การใช้เทคนิคนี้ถือเป็นการดึงจุดเด่นของโลหะซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าสูงเข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ BP โดยลดปัญหาเรื่องน้ำหนักสูงและการเกิดการกัดกร่อนระหว่างการทำงานของเซลล์ ซึ่งมักเกิดกับ BP ที่ผลิตจากโลหะได้ ความประเด็นที่ต้องให้ความสำคัญสำหรับการใช้เทคนิคการแทรกด้วยแผ่นโลหะคือประสิทธิภาพการยึดติดระหว่างแผ่นโลหะและพอลิพรอพิลีนเชิงประกอบ ดังนั้นผู้วิจัยจะใช้ผงกราฟีนในการเชื่อมสองพื้นผิวเข้าด้วยกันโดยอาศัยเทคนิคการพ่นเย็น เป้าหมายอีกประการของการผลิตแผ่นนำไฟฟ้าสองขั้วที่มีการแทรกแผ่นโลหะคือ BP ที่ผลิตขึ้นต้องมีความหนาไม่เกิน 3 mm เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ดังกล่าวผู้วิจัยจะเตรียมพอลิพรอพิลีนผสมกับสารตัวเติมคาร์บอนนำไฟฟ้าที่มีราคาไม่สูงได้แก่ ผงเขม่าดำ เส้นใยคาร์บอน และกราไฟต์สังเคราะห์ โดยการผสมจะทำในเครื่องหลอมอัดรีดแบบเกลียวหนอนคู่หรือเครื่องผสมแบบชุด และขึ้นรูปแผ่นพอลิพรอพิลีนเชิงประกอบด้วยกระบวนการฉีดเข้าแม่พิมพ์ จากนั้นทำการผลิต BP ด้วยเทคนิคการพ่นเย็นกราฟีนและการแทรกแผ่นโลหะตามลำดับ ในขั้นตอนนี้ผู้วิจัยจะทำการศึกษาหาสภาวะในการพ่นเย็นกราฟีนที่เหมาะสม เช่น การเตรียมสารละลายกราฟีน ปริมาตรของสารละลายกราฟีน ชนิดของกราฟีน ความดันในการพ่นเย็น และอุณหภูมิในการให้ความร้อนแผ่นโลหะ รวมทั้งสภาวะที่เหมาะสมในการอัดแทรกแผ่นโลหะในแผ่นพอลิพรอพิลีนเชิงประกอบ ทั้งนี้ผู้วิจัยต้องออกแบบแม่พิมพ์เพื่อควบคุมความหน้าของ BP ให้ได้ตามที่ต้องการ สำหรับการวิเคราะห์สมบัติของแผ่นพอลิพรอพิลีนเชิงประกอบนั้นประกอบไปด้วยการศึกษาสัญฐานวิทยาของ BP ที่ผลิตขึ้น (โดยเน้นสังเกตการยึดติดระหว่างแผ่นโลหะและ พอลิพรอพิลีนเชิงประกอบ) ค่าการนำไฟฟ้าทั้งเชิงปริมาตรและเชิงพื้นผิว ค่าการนำความร้อน ความหนาของ BP น้ำหนักของ BP และความสามารถในการกัดกร่อนที่สภาวะการเกิดปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังจะทำการศึกษาประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำ 2 ประเภทคือ เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน และเซลล์เชื้อเพลิงชนิดป้อนเมทานอลโดยตรง ผู้วิจัยคาดหวังว่าผลที่ได้จากการวิจัยในครั้งนี้จะสามารถช่วยให้ทราบถึงทิศทางในการปรับปรุงการผลิตแผ่นนำไฟฟ้าสองขั้วเชิงพาณิชย์ในอนาคตได้