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摘要：近年来，由于清洁、绿色和可持续的电动汽车的出现，人们对电池电动汽车 (BEV) 和燃料电池电动汽车 (FCEV) 的需求巨大，它们可以替代传统的燃料驱动汽车。与 BEV 相比，FCEV 具有几个优势，例如成本更低、效率更高、操作简单，最重要的是能量密度更高。质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 是 FCEV 中首选的燃料电池类型。过去几年，由于可再生能源水电解槽的诸多发展，绿色氢气产量大幅增加，低温质子交换膜燃料电池的需求量更大。燃料电池组件成本高（双极板、电催化剂和膜）、耐用性差、功率密度低，FCEV 的全球商业化仍然受到阻碍。幸运的是，由于纳米材料开发（非 PGM 电催化剂和非 Nafion 基膜）的重大进展，组件成本正在下降。尽管有这些发展，但在 PEMFC 的工作环境下，材料（膜、电催化剂和双极板）的降解是非常常见和自然的。质子交换膜 (PEM) 是 PEMFC 的核心组件之一，在分离两个电极（即阳极和阴极）、仅允许质子通过和限制燃料交叉方面起着关键作用。不幸的是，PEM 很容易降解，导致燃料交叉、不良反应和混合电位，从而降低 PEMFC 的功率和能量密度，导致行驶里程差和效率降低。膜变薄、针孔形成、聚合物主链分离和过氧化物自由基攻击是导致膜降解和影响 PEMFC 性能的一些因素。因此，对于目前提出的工作，我们的主要目标是确定 PEMFC 下原位和异位条件下的膜降解及其缓解方法。我们提出的工作的最终目标是实现用于电力应用的低温 PEMFC 的稳定且高质子导电膜。
资助咨询及工业研究部
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