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氢燃料电池运行工况中，启停和局部氢气不足是造成阴极碳载体腐蚀和性能下降的主要原因，具体降解机制可以参考运行小时后氢燃料电池催化层中碳载体腐蚀程度。此时阴极碳腐蚀电流与水电解电流之和，等于阳极发生的氢还原电流。（电荷守恒原理）。碳载体石墨化处理可以提升1.2V电压下碳载体抗腐蚀能力，见石墨化实现氢燃料电池碳载体耐蚀性35倍提升。那么采用石墨化处理的铂碳催化剂，能否改善#氢能源汽车#启停和局部氢气不足时的阴极碳载体抗腐蚀能力？

首先比较四种碳载体（A-D）铂碳催化剂的碳腐蚀动力学和OER曲线如上图所示，电池测试温度80°，相对湿度为80%，电极铂载量为0.4mg/cm2;采用常规碳(A)和非石墨化(B)催化剂，任何电位下，0ER反应电流相对于碳载体腐蚀可以忽略，而采用石墨化碳载体C和D铂碳催化剂，相对于碳载体腐蚀电流，OER反应电流不容忽视。采用石墨化铂碳催化剂可以迫使OER加快，相应减缓了碳载体腐蚀。

上图比较了ConventionalCarbon（常规）、VulcanMEA（非石墨化）、GraphitizedKetjenBlackMEA（石墨化）三种载体在启停过程中降解率，可以看出使用石墨化阴极催化剂，降解改善率提高了5-7倍。推荐一本哈工大老师编写的电化学测量教材。

局部阳极H2不足可认为是启动/停止操作的一种特殊情况，区别是阳极ORR电流受氧交叉速率的限制，氧交叉速率取决于温度、RH和膜厚度。如果H2不足区域的长度尺度足够大，就会发生完全的局部H2不足，在这种情况下，整个o2交叉电流必须由相邻阴极电极上的COR和OER来平衡。

对于在80°C、H2/空气、kPa（abs）和%RH下工作的电池，采用18mm厚的全氟磺酸膜，该膜电极O2交叉电流约为0.5mAcm2，如图1中的水平虚线表示。根据动力学曲线，预测碳载体在局部氢不足的腐蚀速率如Table2,可以看出石墨化处理减缓阴极碳载体腐蚀1.5-2倍左右。

以上可得，氢燃料电池在启停或局部氢气不足工况下采用石墨化铂碳催化剂，可减缓阴极碳载体的腐蚀速率，减缓的机制主要是通过增加OER相对于碳载体腐蚀的速度。

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