张劲，郭志斌，张巨佳，王海宁，相艳，蒋三平，卢善富

（1 仿生能源材料与器件北京市重点实验室，北京航空航天大学空间与环境学院，北京100191； 2 北京海得利兹新技术有限公司，北京100192； 3 澳大利亚科廷大学燃料与能源技术研究所，珀斯WA6102，澳大利亚）

引 言

随着我国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，清洁可持续新能源的推广已成我国能源战略的重要发展方向。质子交换膜燃料电池具有清洁、高效、启动迅速和寿命长等优点，在燃料电池汽车、移动电源和无人机等领域具有良好的应用前景[1-2]。近年来，由于电动汽车领域的巨大需求的推动，质子交换膜燃料电池技术取得了长足的进步和发展[3]。然而其较低的工作温度（≤80℃）使得该系统只能以高纯氢气为燃料，而高纯氢气的制备、运输和存储等挑战极大地限制了质子交换膜燃料电池的广泛应用[4]。

相对于低温运行的质子交换膜燃料电池，高温聚合物电解质膜燃料电池由于具有对H2燃料中的CO 等杂质更高的耐受能力，因此可以直接将甲醇重整气作为燃料[5]。甲醇液体燃料具有含氢量高、制备简单以及运输和存储方便等优点，有望解决质子交换膜燃料电池加氢难的问题[6-7]。此外，由于在高温条件下生成的产物为气态水，大幅简化了电池的水、热管理系统，降低了电池系统的复杂性[8]。

现有商业化高温聚合物电解质膜燃料电池通常采用磷酸掺杂的碱性聚合物作为聚合物电解质膜，如磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(PA/PBI)[9-10]。……