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燃料电池用质子交换膜力学性能研究的综述报告
燃料电池是一种高效、清洁、低噪音的新型能源转换技术，已经得到广泛应用。其中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）是目前应用最为广泛的燃料电池类型。在PEMFC中，质子交换膜（PEM）是起到电解质的作用，同时也是连接阳极和阴极的组件。因此，PEM的力学性能直接影响到燃料电池的性能和寿命。
质子交换膜的力学性能主要包括机械强度、耐化学腐蚀性、热稳定性和水吸附性等方面。其中，最为重要的是机械强度和耐化学腐蚀性这两个参数。机械强度是指PEM在外力作用下的抗拉强度、断裂伸长率和弹性模量等物理力学性能。这些参数对于PEM的稳定性和使用寿命都有重要的影响。另一方面，PEM在燃料电池中会受到多种化学物质的侵蚀，例如酸、氧化剂和水等，这些化学物质会降低PEM的性能，导致燃料电池的寿命缩短。
针对这些问题，许多研究人员在PEMFC的应用中研究了PEM的力学性能。其中，最为重要的是PEM的材料特性。PEM的材料通常包括氟化聚合物、氟化烃和其他聚合物材料。这些材料可以通过控制制备工艺、添加填料和杂原子等方法来调节PEM的机械强度和耐化学腐蚀性。此外，在PEMFC中，PEM的水吸附性也是一个重要的因素。因为水会影响PEM的离子传输特性，从而影响燃料电池的电化学性能。因此，研究PEM的水吸附性也是十分必要的。
近年来，研究人员还发现了PEM的形态结构和力学性能之间的关系。例如，在PEMFC中，PEM通常处于干燥状态，而一些研究表明，干燥状态下PEM的机械强度更高。因此，PEM的干燥方式和存储条件也会影响其机械强度和其他力学性能。
总的来说，燃料电池用质子交换膜力学性能研究的发展对PEMFC的应用和推广具有重大意义。研究人员应当开展更深入的研究，以探索PEM的结构-性能关系，并提高PEM的质量和性能，推动燃料电池技术的发展。