Vo l. 24 高 等 学 校 化 学 学 报 　 　 No. 1　 2 0 0 3年 1月 　 　 　 　 　 　 　 CH EM ICAL JOU RNAL O F CH IN ESE UN IV ERS IT IES　 　 　 　 　 　 　 　 　 140～ 142　 [研 究 快 报 ] 锂电欧亿·体育（中国）有限公司分享 Q群：103946996 新 型 自 增 湿 膜 电 极 的 制 备 及 其 燃 料 电 池 性 能 王 　 诚 , 毛 宗 强 , 徐 景 明 , 谢 晓 峰 (清 华 大 学 核 能 技 术 设 计 研 究 院 , 北 京 100084) 关 键 词 　 质 子 交 换 膜 ; 燃 料 电 池 ; 自 增 湿 ; 水 管 理 中 图 分 类 号 　 TM 911. 4　 　 　 　 文 献 标 识 码 　 A　 　 　 　 文 章 编 号 　 025120790 (2003) 0120140203 质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 (PEM FC)是 以 环 境 友 好 的 方 式 输 出 高 功 率 密 度 的 电 能 , 有 望 应 用 于 动 力 电 [1 ] . 在 PEM FC 的 应 用 开 发 中 , 成 本 正 在 逐 渐 降 低 , 各 种 源 、 家 用 电 源 、 通 信 电 源 及 便 携 式 电 源 等 领 域 贮 氢 系 统 也 相 继 出 现 . 然 而 要 使 PEM FC 实 现 产 业 化 还 必 须 简 化 复 杂 的 运 行 系 统 , 提 高 电 池 的 功 率 体 积 比 与 功 率 质 量 比 . 为 此 , 自 增 湿 PEM FC 被 视 为 最 有 希 望 的 燃 料 电 池 应 用 技 术 . 自 增 湿 膜 电 极 是 实 现 自 增 湿 技 术 的 根 本 途 径 . W atanabe 等 [2 ]首 先 提 出 用 P t微 粒 与 SiO 2或 T iO 2掺 杂 在 电 解 质 膜 中 制 备 自 增 湿 M EA , P t微 粒 有 效 地 阻 止 了 氢 氧 的 交 叉 扩 散 , 并 在 膜 中 产 生 水 , 进 而 湿 润 M EA. 然 而 , P t微 粒 在 膜 中 的 不 均 匀 分 散 网 络 会 形 成 电 子 通 道 , 可 能 导 致 电 池 发 生 自 放 电 现 象 . Dha r[3 ]提 出 用 超 薄 电 解 质 膜 来 增 大 电 池 阴 极 产 生 水 的 反 扩 散 作 用 , 实 现 自 增 湿 M EA , 但 却 增 加 了 氢 氧 气 体 的 交 叉 扩 散 , 甚 至 薄 膜 还 可 能 破 裂 , 降 低 了 电 池 的 寿 命 , Yang Tae2Hyun 等 [4 ]采 用 两 层 电 解 质 膜 之 间 溅 射 P t微 粒 三 合 一 结 合 的 方 法 实 现 自 增 湿 M EA , 但 这 样 会 增 大 电 池 内 阻 . 本 文 制 备 了 一 种 成 本 低 廉 的 新 型 自 增 湿 M EA , 成 功 地 实 现 了 电 池 的 自 增 湿 , 电 池 的 最 高 功 率 密 度 达 到 了 1. 5W cm . 1　 实 验 部 分 1. 1　 亲 水 氢 电 极 制 备 　 将 作 为 气 体 扩 散 层 基 底 的 碳 纸 (日 本 To ry公 司 )经 超 声 波 清 洗 30 m in, 烘 干 后 于 室 温 晾 干 , 在 340℃ 处 理 30 m in. 以 水 和 乙