综述：推动HT-PEM燃料电池技术的发展：在启停条件下的耐久性和性能表现

《Journal of Materials Chemistry A》：Advancing HT-PEM fuel cell technology: durability and performance under start–stop conditions

高温质子交换膜燃料电池在动态工况下面临催化剂层退化、膜失稳及界面分层等关键挑战，需通过新型复合材料、系统优化和智能控制技术提升耐久性。研究还揭示了膜脱水加速催化剂腐蚀及界面分层改变电流分布的耦合机制，为数字孪生寿命预测和多功能催化剂开发提供新思路。

　　

高温质子交换膜（HT-PEM）燃料电池为高效、低排放的能量转换提供了有前景的途径，尤其是在汽车和分布式电力应用中。然而，限制其广泛部署的一个关键挑战是在动态运行条件下的性能下降，尤其是在频繁的启停循环期间。本综述全面概述了最近在理解和提高HT-PEM燃料电池在这些条件下的耐用性和性能方面取得的进展。主要的研究内容包括催化剂层降解、膜不稳定性和界面分层等降解机制，以及相应的缓解策略，如新型材料开发、系统设计优化和运行控制技术。此外，该综述还分析了这些机制之间的相互作用，例如膜脱水如何通过酸的重新分布加速催化剂腐蚀，以及分层如何局部改变电流密度和质量传递路径，从而提供了一个更加全面的降解机制图景。综述重点介绍了近期关于瞬态行为和长期可靠性的实验和建模研究。特别强调了诸如混合无机-有机膜、多功能催化剂和基于数字孪生的寿命预测模型等颠覆性技术。通过识别当前存在的差距和新兴的解决方案，本文旨在指导未来的研究工作，并支持开发适用于实际应用的坚固、高性能的HT-PEM系统。