用单颗粒电极技术研究质子膜燃料电池电催化过程

质子交换膜燃料电池因具有真正的零排放等优点必然会在未来电动汽车及分散电站等领域得到广泛应用。但是，当前大功率质子交换膜燃料电池的市场化仍受到造价和寿命两方面的制约。解决这些问题的关键是提高燃料电池催化层中铂组分的单位质量活性，优化界面反应历程。这需要对催化层中的电流形成过程进行深入的研究。本项目以单个催化剂颗粒与重铸的全氟磺酸电解质薄层形成"电极/电解质界面"，系统研究催化剂微粒组成及性质、电解质组成及重铸条件等对气体分子的传质行为、氧还原与氢氧化反应动力学的影响，研究聚合物电解质特殊的双电层结构及其对界面传质与反应的影响等，以期得到与催化层内极化有关的动力学数据，建立催化层极化模型，为催化剂的发展、催化层的优化及燃料电池理论模拟提供基础。