气体扩散层（GDL）是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心组件膜电极组件（MEA）的重要组成部分,主要起到支撑催化层,电子通道及水热平衡管理的作用。而MPL作为GDL一个核心组成,其起到的主要功能就是调节水气传输及分配。随着人们把目光更多的投向冷启动性能和低压空气电堆的寿命,GDL的气体传输和分配作用以及其耐久性就凸显出重要的地位。研究MPL的耐久性就是研究在实际的长时间的燃料电池运行过程中MPL的特性,如厚度、孔结构、导电性、气体渗透性、接触角和亲/疏水性等的迁变。具备良好耐久性的MPL无疑将对燃料电池长时间稳定运行起到至关重要的作用。因此研究MPL在加速条件下的耐久性,对指导设计新型的MPL并以此开发长寿命的燃料电池是必要也是重要的。本论文采用离线加速实验模拟电池运行中引起的MPL的物理、化学以及电化学衰减行为,结合现代分析方法,扫面电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、X光电子能谱分析（XPS）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、循环伏安测试（CV）等,系统的研究了上述MPL特性的变化,并详细分析了由此引起的对水气传输、分配的影响和最终对电池性能衰减的影响。得到的主要结论如下:（1）化学加速耐久性实验结果表明,经过15%H₂O₂,70℃条件下500小时加速后的MPL,其可对电池性能造成了＞10%的衰减,此MPL可被认为失效。SEM、XRD、XPS、FTIR分析显示MPL的失效主要表现在:碳粉颗粒和PTFE同时从MPL上发生脱落,但碳粉颗粒的脱落速度要远远大于PTFE的脱落速度;碳粉颗粒在强氧化氛围下发生氧化和脱落,并伴有微孔溶胀,且表面的PTFE膜破裂,亲水性增强,由此造成了MPL层厚度的减薄,In-plane电阻的增加,孔径增大,气体透过率增大,接触角减小,从而引起了水气分配的不均匀,增大电子传质电阻。（2）电化学加速耐久性实验结果表明,在恒电势1.2V vs.SCE下,在1M H₂SO₄电解质中稳定2h VulcanXC-72R表面发生明显氧化,在恒电势1.2V vs.SCE下,在1M H₂SO₄电解质中加速20小时后,CV显示MPL就有氧的脱附峰出现,加速60h后的MPL会大幅削减电池性能。主要是由于MPL的碳粉颗粒表面在高电势强酸环境下发生了氧化,导致电子传质受阻,且气体透过率增大,影响了水、气的平衡分配。（3）机械加速耐久性实验结果表明,在外界压力200psi,温度140℃,持续时间30min,对MPL的破坏较为显著。MPL的衰减行为主要是由于碳粉层在外界较大压力下的致密化,破坏了“亲/疏”水孔的比例与结构,不利于电池运行在高电流密度下水的管理。