质子交换膜燃料电池研究进展

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作   者：

高帷韬;  雷一杰;  张勋;  胡晓波;  宋平平;  赵卿;  王诚;  毛宗强; 

作者机构：

清华大学核能与新能源技术研究院; 

关键词：

膜电极组件;  催化剂;  燃料电池;  燃料电池堆;  燃料电池发动机;  膜; 

期刊名称：

化工进展

i s s n：

1000-6613

年卷期：

2022 年 41 卷 003 期

页   码：

1539-1555

摘   要：

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因具有效率高、功率密度大、排放产物仅为水、低温启动性好等多方面优点,被公认为下一代车用动力的发展方向之一.然而,目前PEMFC在耐久性和成本方面距离商业化的要求还存在一定差距.为攻克上述两大难题,需要燃料电池全产业链的共同努力和进步.本文回顾了近年来质子交换膜燃料电池从催化剂、膜电极组件、电堆到燃料电池发动机全产业链的研究进展和成果,梳理出单原子催化剂、非贵金属催化剂、特殊形貌催化剂、有序化催化层、高温质子交换膜、膜电极层间界面优化、一体化双极板-扩散层、氢气系统循环等研究热点.文章指出,催化层低铂/非铂化、质子交换膜超薄化、膜电极组件梯度化/有序化、燃料电池运行高温化、自增湿化是未来的发展趋势,迫切需要进一步的创新与突破.