分享一篇来自《电化学学会杂志》(Journal of The Electrochemical Society)的文章，高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）在启动停止操作下的催化剂降解问题。
文章摘要：
高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）有望替代基于化石燃料的技术，应用于无法使用笨重/大型冷却系统的领域，如航空领域。然而，严重的材料降解问题导致电池性能无法在可接受的使用寿命内保持稳定。尽管已有关于HT-PEMFC降解的研究报道，但对使用过的HT-PEMFC膜电极组件（MEAs）的事后分析仍然较少。
本研究通过在160°C下对短堆进行启动/停止操作，研究了HT-PEMFC性能退化问题。研究人员利用互补的物理化学/电化学技术对其中一个MEA进行表征，以识别和理解降解机制及其来源。这种启动/停止操作模式（共流气体反应物）导致了显著的降解不均匀性。
研究发现，对于阳极，铂纳米颗粒的迁移、聚集和脱落是由高比表面积碳载体功能化和腐蚀引起的。阳极的电化学表面积（ECSA）在入口处保持不变，而在出口处显著增加，这与阴极催化剂的不均匀降解有关：在高温氧化条件下形成的Ptz+离子在出口处富集，并在扩散/迁移过PBI膜后，在局部或阳极处重新沉积。因此，阴极ECSA在入口处显著降低。此外，研究还报告了由于氧气质量传输和磷酸稀释不均匀性导致的初始PtNi合金催化剂中镍的剧烈溶解。
作者简介：
M. CHATENET Marian 是格勒诺布尔国立理工学院的教授，《电源杂志》编辑，以及CNRS氢能联盟的联合主席。他在电化学领域拥有丰富的研究成果，获得多项荣誉，与工业和学术界有广泛合作。截至2023年，发表190篇论文，h因子53，引用超9000次。
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Citation Axelle Baudy et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 104513
DOI 10.1149/1945-7111/ad8599
Post mortem Study of Catalyst Degradations Occurring in High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells Upon Start-Stop Operation
