| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 1 引言 | 第15-16页 |
| 2 文献综述 | 第16-39页 |
| 2.1 燃料电池概述 | 第16页 |
| 2.2 质子交换膜燃料电池概述 | 第16-20页 |
| 2.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 | 第17-18页 |
| 2.2.2 质子交换膜燃料电池结构 | 第18-19页 |
| 2.2.3 质子交换膜燃料电池极化现象 | 第19-20页 |
| 2.3 质子交换膜燃料电池膜电极概述 | 第20-23页 |
| 2.3.1 质子交换膜燃料电池膜电极组件结构 | 第20-21页 |
| 2.3.2 质子交换膜燃料电池膜电极研究进展 | 第21-23页 |
| 2.4 质子交换膜燃料电池膜电极界面结构设计 | 第23-33页 |
| 2.4.1 膜电极催化层梯度化设计 | 第23-25页 |
| 2.4.2 膜电极催化层有序化设计 | 第25-31页 |
| 2.4.3 质子交换膜/催化层界面结构设计 | 第31-33页 |
| 2.5 膜电极三相反应界面耐久性研究现状 | 第33-36页 |
| 2.5.1 催化剂载体碳耐久性衰减 | 第34页 |
| 2.5.2 离子聚合物耐久性衰减 | 第34-35页 |
| 2.5.3 催化剂Pt耐久性衰减 | 第35-36页 |
| 2.6 制约膜电极性能和寿命的主要科学问题 | 第36页 |
| 2.7 本论文的研究思路与研究内容 | 第36-39页 |
| 2.7.1 研究思路 | 第36-37页 |
| 2.7.2 技术路线 | 第37-38页 |
| 2.7.3 创新点 | 第38-39页 |
| 3 实验及表征方法 | 第39-51页 |
| 3.1 实验所需设备及材料 | 第39-41页 |
| 3.2 理化测试表征 | 第41-42页 |
| 3.3 电化学测试表征 | 第42-46页 |
| 3.3.1 催化剂电催化性能及耐久性测试表征 | 第42-45页 |
| 3.3.2 单电池性能及耐久性测试表征 | 第45-46页 |
| 3.4 实验内容及方案 | 第46-51页 |
| 3.4.1 不同I/C比阴极催化层结构膜电极制备及测试 | 第46-47页 |
| 3.4.2 低Pt膜电极内部传质通道界面结构设计 | 第47-48页 |
| 3.4.3 非晶WC改性Pt/C催化剂界面结构设计 | 第48-49页 |
| 3.4.4 Pt-TiO_2@PANI纳米阵列有序化结构制备 | 第49-50页 |
| 3.4.5 基于图案化Nafion膜的电极表/界面结构设计及制备 | 第50-51页 |
| 4 结果与讨论 | 第51-110页 |
| 4.1 膜电极内部三相反应界面结构优化及其耐久性衰减机理研究 | 第51-60页 |
| 4.1.1 离聚物含量对膜电极电催化性能的影响 | 第52-53页 |
| 4.1.2 离聚物含量对膜电极内部传质的影响 | 第53-55页 |
| 4.1.3 膜电极内部三相反应界面结构状态的研究 | 第55-56页 |
| 4.1.4 膜电极内部三相反应界面耐久性衰减机理 | 第56-59页 |
| 4.1.5 小结 | 第59-60页 |
| 4.2 低Pt膜电极内部传质通道界面结构设计及性能研究 | 第60-71页 |
| 4.2.1 Pt载量对膜电极阴极催化层性能及耐久性的影响 | 第60-61页 |
| 4.2.2 掺C阴极催化层性能及耐久性研究 | 第61-64页 |
| 4.2.3 掺C@PTFE阴极催化层性能及耐久性研究 | 第64-69页 |
| 4.2.4 小结 | 第69-71页 |
| 4.3 催化剂/载体界面结构设计对Pt/C电催化性能及耐久性的影响 | 第71-87页 |
| 4.3.1 催化剂/载体界面结构设计对氧还原电催化性能的影响 | 第71-75页 |
| 4.3.2 催化剂/载体界面结构设计对氧还原电催化耐久性的影响 | 第75页 |
| 4.3.3 催化剂/载体界面结构设计对甲醇电催化氧化性能的影响 | 第75-77页 |
| 4.3.4 催化剂/载体界面结构设计对甲醇电催化氧化耐久性的影响 | 第77-78页 |
| 4.3.5 催化剂/载体界面改性提升电催化性能机理研究 | 第78-84页 |
| 4.3.6 催化剂/载体界面改性对膜电极性能及耐久性的影响 | 第84-85页 |
| 4.3.7 小结 | 第85-87页 |
| 4.4 纳米阵列结构有序化膜电极性能及耐久性研究 | 第87-99页 |
| 4.4.1 Pt-TiO_2@PANI纳米阵列形貌及结构分析 | 第88-91页 |
| 4.4.2 Pt-TiO_2@PANI纳米阵列理化表征 | 第91-94页 |
| 4.4.3 Pt-TiO_2@PANI纳米阵列膜电极性能及耐久性研究 | 第94-98页 |
| 4.4.4 小结 | 第98-99页 |
| 4.5 膜电极界面结构设计对电池性能及耐久性的影响 | 第99-110页 |
| 4.5.1 Nafion~(?)膜表面图案化形貌分析 | 第100页 |
| 4.5.2 表面图案化Nafion~(?)膜溶胀度及电导率研究 | 第100-101页 |
| 4.5.3 质子交换膜/催化层界面结构设计对电池性能及耐久性研究 | 第101-109页 |
| 4.5.4 小结 | 第109-110页 |
| 5 结论与展望 | 第110-113页 |
| 参考文献 | 第113-121页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第121-127页 |
| 学位论文数据集 | 第127页 |
