江苏大学学报(自然科学版)

作者：罗马吉1,2,秦超超1,陈黎1,陈奔1,2

单位：1. 武汉理工大学 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室， 湖北 武汉 430070； 2. 武汉理工大学 燃料电池湖北省重点实验室， 湖北 武汉 430070

关键词：质子交换膜电解池, 阴极催化层, 孔隙网络模型, 传输特性, 电子传导

基金：国家自然科学基金资助项目（52176200）

为了探究催化层内部的水气传输和电子传导现象，建立了质子交换膜电解池阴极催化层的孔隙网络模型，获取了传输参数（渗透率、扩散率）以及电化学参数（电导率、电化学活性比表面积）随催化层微观结构的变化规律.结果表明：在催化层内部，随着水饱和度的降低，催化层不同方向上的气体相对扩散率和相对渗透率均逐渐增大，且当水饱和度为0~0.61时具有较佳的水气传输特性；催化层电导率随着铂颗粒半径的增大而非线性增大，铂颗粒半径由5 nm增大到20 nm时，电导率增大了55.7%；电导率随孔隙直径的增大而逐渐减小，但变化较小；催化层电化学活性比表面积随着铂颗粒半径或者孔隙直径的增大而非线性减小，且减小程度相当.

来源：2025年第3期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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