随着经济社会的发展，对传统能源的过度依赖和消耗造成环境与能源危机日益严重，人类迫切的需要改善传统的能源结构，研究新的供能方式，从而改变当今的环境与能源形势。再生燃料电池是将电解池和燃料电池相结合的供能形式，其工作需要的介质是纯净无污染的水，工作过程是在水和氢气、氧气三者之间进行转化，因此对环境无污染。　　通过自行设计一体式再生燃料电池，实现一体式再生燃料电池氧电极侧内部两相流的同步观测，并与电池的性能相耦合，得出电池氧电极侧内部两相流流型对电池性能影响关系，为一体式再生燃料电池的内部传热传质相关的水热管理提供基础实验依据。　　本文的主要工作以及取得的成果如下:　　(1)总结介绍了一体式再生燃料电池的应用前景，并综合国内外的研究现状，从而制定了具体的一体式再生燃料电池氧电极内侧两相流与电池性能相结合的研究内容。　　(2)搭建了一体式再生燃料电池氧电极侧两相流研究实验平台，该实验平台包括:供料系统，温度控制系统，数据采集系统和拍摄系统等。　　(3)进行一体式再生燃料电池电解池模式实验研究。最初采用的石墨流场板和碳布扩散层膜电极，性能非常不稳定，而且膜电极的性能衰减严重，因此设计钛流场板的一体式再生燃料电池和定制氧电极侧为多孔钛板的一体式双效膜电极进行实验，研究供液流量、温度、重力方向、不同扩散层材料、流场板材料以及流场板的流场类型和尺寸对电解池模式运行时氧电极内侧两相流的影响，结合氧电极内侧两相流的不同分析对电池的电解性能的作用机理。　　(4)进行燃料电池模式运行实验。通过测试不同流场板材料，不同扩散层材料的膜电极性能，分析造成一体式再生燃料电池在进行燃料电池模式实验时的性能较低的原因。　　(5)进行一体式再生燃料电池电解池模式转换为燃料电池模式的过程转换实验。在进行该模式转换的过程中，氧电极内侧的两相流较为复杂，会出现水淹没的现象造成电池性能不稳定，并且与有吹扫过程的模式转换进行对比，对比结果是吹扫过程对于单电池在低电流密度时的模式转换作用不大，吹扫后电池的性能有所降低。