王婕润,傅杰，王欣欣，刘畅

(1.大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028；2.大连交通大学 环境与化学工程学院，辽宁 大连 116028)*

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其具有较高的功率密度和环境效益，因此在汽车电源等领域有着较大的研究前景[1].气体扩散层(GDL)作为燃料电池膜电极组件(MEA)的关键部分，起着支撑和影响膜电极功能的作用[2-3].GDL的基本功能是有效地将反应气体从流动通道传输到催化层，将液态水从催化层排放到流动通道，以低电阻传导电子[4-5]，所以GDL应具有良好的导电性以及高疏水特性.PEMFC在实际应用中采用空气作为氧化剂，使其在高电流密度下的电池性能远远低于使用纯氧的性能[6].同时与阳极相比，阴极大量液态水的存在使阴极的氧气传质更加复杂，电池在加载的瞬间由于其响应滞后于加载的电信号，催化剂表面处于欠气状态[7]，致使在高电流密度放电时传质极化严重，对电池性能及耐久性均有显著影响.

二氧化铈(CeO2)是使用最广泛的稀土金属氧化物之一，具有N型半导体性质，且Ce元素存在Ce3+与Ce4+的价态变化[8]，具有在不同氧分压下吸收和释放氧气的性质[9].CeO2的形貌对其性能有很大的影响，球状的氧化铈有较大的储氧能力、较高的热稳定性以及良好的导电性等电化性能.纳米空心球与实心球相比，最大的优点在于密度小，比表面积大[10].

本文通过在质子交换膜燃料电池阴极扩散层中掺杂CeO2对其进行改性，利用CeO2储放氧的功能，加速氧气……