交流阻抗技术在质子交换膜燃料电池上的研究进展
蔡光旭1，2，郭建伟2，王佳1
- 1中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266003；2清华大学核能与新能源技术研究院，北京 100084
Application of electrochemical impedance spectroscopy to study of proton exchange membrane fuel cell
CAI Guangxu1，2，GUO Jianwei2，WANG Jia1
- 1School of Chemistry and Chemical Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，Shandong，China；2Institute of Nuclear and New Energy Technology，Tsinghua University，Beijing 100084，China
摘要： 质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有低温、高效、零排放等特点，是有效解决环境污染和能源危机的发电装置，然而其内在电化学、传输机理不明确限制了其发展。交流阻抗技术（EIS）作为研究电极过程动力学和表面现象的重要手段，应用在PEMFC上受到高度重视。本文概括介绍了EIS的应用原理以及对于PEMFC的测量方式，并重点结合电池电极中典型的阻抗谱解析，总结了近来EIS在电池和材料两个方面的研究进展，从原位极化分析、材料性能评估及反应机理剖析等几个方面予以深入，详细分析了各阻抗元件参数对电池和材料改进的指导作用，进而展望了EIS在燃料电池上的应用前景，指出除了采用等效电路加以分析以外，结合数学模型推导将更加完美呈现出阻抗谱数据的特点。