为大家介绍一篇发表在《电化学学会杂志》的最新研究成果。该研究探讨了高温操作对质子交换膜燃料电池（PEMFC）电压循环衰减的影响。
一、研究背景
在汽车应用中，PEMFC的铂催化剂在负载循环过程中的衰减成为了一个重要的耐久性问题。为了解决这一问题，研究人员对商业化的5 cm²电极进行了深入探讨。
二、研究方法
研究人员在0.6–0.9 VRHE的电压范围内，对电极进行了20,000次电压循环，实验温度从75℃到120℃不等。在此过程中，研究人员考察了电化学表面积（ECSA）、粗糙度因子（rf）和氧传输阻力随时间的变化。
三、研究发现
1. 催化剂衰减主要受铂团聚现象影响，且随着温度的升高，衰减速度加快。
2. 令人感兴趣的是，在高温（120℃、30%RH）条件下运行时，ECSA损失与标准条件（90℃、90%RH）相当。这表明，在保持干燥条件下，高温操作对催化剂材料的耐久性并无显著影响。
3. 实验结果用于验证了一个现有的0D催化剂衰减模型，并将该模型应用于汽车客户驱动周期。计算结果显示，在整个汽车寿命周期内（排除启动、熄火和怠速事件），催化剂衰减相当于20,000次电压循环（0.6–0.9 V，10秒保持时间）在90℃、30%RH条件下的衰减。
作者信息：
Rüdiger-A. Eichel是德国于利希研究中心能源与气候研究所（IEK-9）的所长，同时在亚琛工业大学担任电化学能源转换与存储材料与过程教授。他的研究集中在电化学基础和能源存储技术，特别是固体氧化物电解池。Eichel教授自2016年起担任德国研究基金会专业委员，并在多个研究项目中担任重要角色。
参考文献：
Niklas Trogisch et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 104506
DOI: 10.1149/1945-7111/ad7e51
