PEMFC，即質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell）,，是一種基于氫氣和氧氣反應(yīng)的電化學(xué)能轉(zhuǎn)化裝置,，屬于低溫燃料電池范疇，其工作溫度通常在60-90°C之間,。PEMFC通過電化學(xué)反應(yīng)直接將儲存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,，具有高效,、環(huán)保和可持續(xù)的特點，被譽為未來能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,。

質(zhì)子交換膜（PEM）作為PEMFC的核心組件,，其孔徑分布和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響燃料的傳輸效率、質(zhì)子傳導(dǎo)性和電池的整體性能,。因此,，準確評價質(zhì)子交換膜在不同溫度條件下的孔徑特性，對于優(yōu)化PEMFC的性能,、延長使用壽命和推動技術(shù)進步至關(guān)重要,。

質(zhì)子交換膜燃料電池在工作過程中，會經(jīng)歷從低溫啟動到高溫運行的溫度變化過程,。溫度的變化不僅影響質(zhì)子交換膜的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,，還會影響孔隙結(jié)構(gòu)中的水分分布和傳輸特性，進而影響電池的質(zhì)子傳導(dǎo)效率和輸出功率,。因此，對質(zhì)子交換膜在不同溫度條件下的孔徑進行評價,，對于了解其在不同工作環(huán)境下的性能變化,、優(yōu)化電池設(shè)計和提高電池性能具有重要意義。

低場核磁技術(shù)在高低溫質(zhì)子交換膜孔徑評價中的應(yīng)用

低場核磁技術(shù)作為一種快速,、無損,、準確的測試方法，在質(zhì)子交換膜孔徑評價中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。測試原理就是水作為探針,，核磁能夠捕捉水中的氫質(zhì)子的信號?？讖皆酱?，對水的束縛越小，信號衰減越慢,；孔徑越小,，對水的束縛越大，信號衰減越快,，通過核磁信號能夠判斷質(zhì)子交換膜的孔徑,。

快速無損檢測：低場核磁技術(shù)可以在不破壞質(zhì)子交換膜樣品的前提下，快速獲取其孔徑分布信息,。這避免了傳統(tǒng)測試方法對樣品的破壞,，保證了測試的準確性和可重復(fù)性。

溫度可控測試：結(jié)合原位變溫低場核磁系統(tǒng),，可以對質(zhì)子交換膜進行程序控溫（高低溫）,，并進行原位檢測,。這可以研究不同溫度下質(zhì)子交換膜的孔徑變化特性，為優(yōu)化電池設(shè)計和提高電池性能提供重要依據(jù),。