催化层/微孔层界面设计对PEMFC影响研究

作     者：李光伟 韩雪 邢丹敏 明平文 Li Guangwei;Han Xue;Xing Danmin;Ming Pingwen

作者机构：同济大学汽车学院上海201804 新源动力股份有限公司大连116085 

出 版 物：《汽车工程》 (Automotive Engineering)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：77-84页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：质子交换膜燃料电池 催化层/微孔层界面 性能 耐久性 

摘      要：膜电极组件(MEA)研究除了要关注催化层(CL)的设计和优化,还应考虑CL与微孔层(MPL)之间的界面设计。本文构建了3种不同的CL/MPL界面结构,并验证了其对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能和车载工况下耐久性的影响。性能测试结果表明,在CL/MPL界面处引入Nafion树脂的MEA样品(MEA-Nafion)性能较初始MEA样品(MEA-0)在高电流密度下略有下降,而在引入Nafion树脂后进行热压处理的MEA样品(MEA-Nafion-HP)性能与MEA-0基本一致;车载工况下耐久性测试结果显示,MEA-0、MEA-Nafion和MEA-Nafion-HP样品电压衰减速率分别为42.3、29.9和15.2μV/h。综上所述,通过优化CL/PEM界面结构设计可以在不影响性能的情况下大幅提升MEA耐久性。