氢燃料电池-如何从PBI分子角度理解膜降解对电池性能的影响？

自由基的存在对离聚物上不稳定基团的攻击是质子交换膜化学降解的主要原因。PBI零件加工PBI高温膜的氧化降解在实际操作中会受到磷酸的抑制，可从磷酸与过渡金属离子、pH值和胺基的角度阐述磷酸对PBI高温膜的氧化降解：①磷酸与过渡金属离子的络合降低过渡金属离子的活性；②磷酸降低PH值导致H2O2的稳定性的提高；③磷酸与自由基胺基的结合阻碍自由基(羟基OH和氢过氧HOO)的攻击。

从PBI分子链角度看，PBI零件加工磷酸的参与导致高温膜的PBI分子链的溶解迁移是造成高温膜性能降低的原因。①磷酸浓度在高温膜内并非均匀，在催化电极附近，由于生成水而产生浓度梯度；②PBI分子在磷酸中的溶解度与磷酸的浓度和聚合物链长有关，而且磷酸浓度越低，PBI零件加工聚合物链长越长，PBI溶解度越低；③小分子PBI迁移到气体扩散成的微孔层后，将发生沉淀因此堵塞反应气体通道，增大传质阻力；④大分子PBI可能迁移到催化剂表面降低电化学活性面积，因此电化学反应将进一步降低。