膜电极是质子交换膜燃料电池的关键部件,包括催化剂层、质子交换膜和气体扩散层,是多相物质传输、能量转换和发生电化学反应的主要场所。膜电极的制备过程中需要用到催化剂油墨,其中油墨中的溶剂不仅对离聚物的分散形态有直接影响,进而影响催化层中质子的传导率,还会使聚合物膜发生不同程度的溶胀,影响膜电极的输出性能。据此,本文运用粗粒化分子动力学模拟研究了含不同分散剂的溶剂对离聚物分布和溶剂-聚合物膜界面演变的影响,为实验选择适宜的分散剂以制备性能良好的膜电极提供理论依据。（1）探究不同极性的分散剂对离聚物（Nafion树脂）分布的影响。溶剂由水与分散剂组成,其中分散剂包括乙酰胺、乙二醇、乙酸、乙醇、异丙醇、丙硫醇和2-丁炔。形态结构图发现,极性分散剂与水分布均匀,非极性分散剂与水之间则出现了明显的分层现象。Nafion树脂形成的团簇结构表明,Nafion树脂在极性分散剂中形成了更多更小的团簇,且Nafion树脂的回转半径更大,说明Nafion链也更加舒展。随着分散剂极性的增加,链愈加舒展。另外,通过径向分布函数和体系截面图发现Nafion树脂在不同分散剂中的分布:含非极性分散剂的溶剂中,水与分散剂发生分层现象,Nafion链靠近分散剂层,呈现较卷曲的状态;而极性分散剂的溶剂中,Nafion链以更舒展的形态分布在溶剂层中。（2）研究不同分散剂（乙酰胺和丙硫醇）对溶剂-聚合物膜（全氟磺酸膜,简称Nafion膜）界面演变的影响。体系结构随时间的演变发现,非极性分散剂丙硫醇中溶剂与Nafion膜的相互渗透速度明显高于其在极性分散剂乙酰胺和纯水中的渗透速度。Nafion膜的链回转半径与数密度随时间的演变证实,极性分散剂乙酰胺和纯水中的Nafion链于1800 ns后逐渐舒展,而非极性分散剂丙硫醇中Nafion链于400ns左右就开始舒展,且界面层中膜数密度随时间呈显著的上升趋势。溶剂的均方位移也发现丙硫醇的溶剂具有较乙酰胺的溶剂和纯水溶剂更快的扩散速度,证实丙硫醇会导致Nafion膜的快速扩散,发生溶胀。溶胀机制分析发现,丙硫醇利用更多小尺寸的团簇,快速渗透到Nafion膜中,形成较连续的Nafion膜的扩散通道,诱导膜发生溶胀;而乙酰胺因团簇尺寸更大难以发生渗透扩散,进而也阻止了Nafion膜的扩散溶胀。