质子交换膜燃料电池膜电极的结构优化

摘要：

膜电极(membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的核心部件,为PEMFC提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所.为了实现燃料电池商业化目标,需要制备高功率密度、低Pt载量、耐久性好的MEA.在MEA中除了催化剂以外,各功能层结构、层与层之间的界面都对MEA的性能具有重要影响.传统方法(CCS法和CCM法)制备的MEA在结构上有很多缺陷,明显制约了Pt的利用率和系统传质能力.通过优化各功能层结构消除缺陷,将有利于进一步提升PEMFC综合性能.本文从传统MEA结构存在的问题出发,梳理了近年来关于催化层、质子交换膜和气体扩散层结构优化方面的文献,归纳总结了各先进结构的制备方法、构效关系以及优缺点,对未来高性能、低成本和长寿命的MEA的开发具有指导意义.

关键词：质子交换膜燃料电池、膜电极制备、结构优化、膜电极性能

所属期刊栏目：47

分类号：O646.54(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：中国石油科技创新基金项目2016D-5007-0501;上海市科学技术委员会科研计划项目16DZ2290300,17DZ1200403

在线出版日期：2019-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1-14