基于石墨烯和碳化钨的质子交换膜燃料电池高性能阴极材料理论设计与性能优化

一、引言

1.1研究背景与意义

随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，开发高效、清洁的能源转换技术已成为当务之急。质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种将化学能直接转化为电能的装置，具有能量转换效率高、零排放或低排放、运行安静等优点，在新能源汽车、分布式发电、便携式电源等领域展现出巨大的应用潜力，被视为未来能源领域的重要发展方向之一。

在PEMFC的工作过程中，阴极的氧还原反应（ORR）起着关键作用。然而，ORR的动力学过程非常缓慢，需要高效的催化剂来加速反应速率。目前，商业化的PEMFC阴极催