质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种直接将化学能转化为电能的装置。因其能量转换效率高、可靠性高、环境友好、噪音低、工作温度低、应用范围广以及寿命长等突出优点,越来越受到广泛的关注。本文对闭式燃料电池阴、阳两极脉冲排放特性做了深入研究,为燃料电池在特殊领域中的应用提供了重要的借鉴。本文研究了闭式燃料电池阴极脉冲排放在不同气体压力下的电池运行特性,在不同压力下脉冲排放对电池性能和催化剂性能影响。结果表明:气体压力增加对延缓燃料电池的性能衰减有好处。在相同的电流密度下,气体压力越大,电池电动势越高,同时电池电压的下降幅度也越小。研究了闭式燃料电池阴极脉冲排放在不同质子交换膜下的电池运行特性及其对电池性能和寿命的影响。结果表明:在脉冲排放运行过程中,Nafion~?XL膜电池内阻明显高于Nafion~?211膜电池内阻。Nafion~?211膜电池性能衰减要小于Nafion~?XL膜电池,但是Nafion~?XL膜电池的寿命要明显高于Nafion~?211膜电池。在相同压力下两种质子交换膜的氢气渗透性都在一定范围内小幅波动,没有明显的变化。研究了脉冲排放对质子交换膜、催化剂以及气体扩散层的影响。结果表明:经过脉冲排放后,质子交换膜边界位置与中间位置相比其膜厚度有不同程度的下降;经过脉冲排放后,膜电极催化层边界裂痕明显多于中间,边界的催化剂损失明显多于中间,气体压力越大,裂痕越少,脉冲排放次数越多,裂痕越多,催化剂损失越多;扩散层的接触角在脉冲排放运行前后并没有明显变化。