模拟车用工况下催化剂的微观结构变化对燃料电池性能的影响

本研究以探索动态条件下燃料电池性能衰减机理为出发点，通过在燃料电池平台模拟汽车道路行驶不同工况考察氢空质子交换膜燃料电池的性能变化。采用多种微结构与表面分析手段解析燃料电池膜电极、电催化剂的结构、形貌等物理化学特性的变化，从微观角度揭示膜电极、催化剂受不同工况的影响。采用在线交流阻抗、循环伏安等电化学技术考察燃料电池的活性面积及电池内阻的变化。从而寻找催化剂的颗粒长大与不同车用工况操作条件的内在规律。从中分析催化剂的最佳负载量；解释电池功率下降甚至电池整体失活的根本原因；进而提出抑制和消除不同车用工况操作对燃料电池性能影响的措施对研究燃料电池汽车在真实条件下的运行有重要的指导意义。并依据燃料电池的电化学性能变化与车用工况操作参数之间的关联，构建相关的数学模型揭示性能衰减的机理。