燃料電池是一種利用氧化還原反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）因其高效、清潔等優(yōu)點受到廣泛關(guān)注。在PEMFC中，陽極發(fā)生氫氣氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生氧氣還原反應(yīng)，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳輸，電子通過外電路傳導(dǎo)。然而在極端工況下，陽極催化層可能因退化和極化現(xiàn)象遭受不可逆的降解，影響電池性能和壽命。特別是在電池電堆中，單個電池異常可能導(dǎo)致反極現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)陽極催化層腐蝕和電池結(jié)構(gòu)破壞。本項目旨在通過離線分析和電化學(xué)測試，研究陽極催化層的抗反極性能及氫氧化反應(yīng)，揭示燃料電池抗反極機(jī)理，提出改善陽極極化和延長電池壽命的建議。

本項目的主要目標(biāo)是確定一系列能夠系統(tǒng)研究在反極現(xiàn)象下的陽極催化層性能的測試分析方法。通過根據(jù)影響電極抗反極性能的三種因素設(shè)計正交試驗，設(shè)計獲得6種抗反極性能不同的陽極催化層。通過對設(shè)計的膜電極進(jìn)行電池性能測試并分析，項目將深入研究陽極催化層在反極條件下的電化學(xué)性能，分析得到導(dǎo)致陽極極化的關(guān)鍵因素，并提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。最終，本項目旨在提升燃料電池的整體性能和使用壽命，為未來燃料電池的廣泛應(yīng)用提供理論和實踐支持。

在本項目進(jìn)行過程中，項目成員通過深入分析燃料電池抗反極性能的影響因素，設(shè)計獲得6種陽極催化劑漿料。此外，成員通過對質(zhì)子膜進(jìn)行電導(dǎo)率測試和抗拉伸強(qiáng)度測試，完成質(zhì)子膜的標(biāo)定以確保膜材料的性能穩(wěn)定和可靠。通過測量漿料的接觸角，驗證各漿料在質(zhì)子交換膜上的鋪展性能。此外，項目成員完成了對應(yīng)的6種膜電極制備，并對其進(jìn)行電池性能測試，處理得到極化曲線、電化學(xué)活性面積等關(guān)鍵性能指標(biāo)，進(jìn)一步研究了陽極抗反極的機(jī)理。依此，項目成員開發(fā)并優(yōu)化了陽極過電勢的測試方法，為深入了解和提升燃料電池的抗反極性能提供了重要的數(shù)據(jù)支持和理論基礎(chǔ)。