【研究背景】电是当今社会人类生活和技术进步不可或缺的能源资源。目前的电能主要来源于煤、石油、天然气等化石燃料，但这些能源能量转化效率低、不可循环利用，而且对环境有严重污染。因此，开发清洁、无污染的可再生能源已成为人类社会可持续发展的必然选择。在各种备选技术中，电化学能源被公认为高效、可靠、实用的选择。其中，质子交换膜燃料电池（PEMFCs）因其具有能量密度高、排放少、运行安静、应用范围广等优点而被寄以厚望。在过去的三十年里，世界上许多发达国家和发展中国家都把燃料电池的发展提升到国家战略的高度。 根据运行温度的不同，质子交换膜燃料电池可分为低温质子交换膜燃料电池（70～95℃，LT-PEMFCs）和高温质子交换膜燃料电池（120～250℃，HT-PEMFCs）。其中，HT-PEMFCs具有电极反应动力学快、能量转换效率高、杂质耐受性好、水热管理简单等优点，近年来引起了广泛的关注。然而，HT-PEMFCs的主要材料和关键部件在高温下的性能衰减和腐蚀问题仍是阻碍该技术实际应用的难题。 为了开发高性能的HT-PEMFCs并促进其产业化应用，世界各国的研究人员从材料/部件的开发、组装、机理等角度入手，采用实验和理论相结合的方法，进行了大量的研究工作，取得了长足的研究进展。
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【文章简介】近日，上海交通大学原鲜霞教授、中山大学宋树芹教授与上海大学张久俊教授合作在国际顶级期刊Chemical Society Reviews(影响因子：42.846) 上发表题为“High temperature proton exchange membrane fuel cells: progress in advanced materials and key technologies”的综述。 本文全面总结了高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）的关键材料、主要部件、性能衰减机理及其缓解策略、以及基于HT-PEMFCs的热电联供系统的最新进展。为了促进HT-PEMFCs的进一步研究和开发，本文还讨论了其目前存在的主要问题，并提出了今后的重点研究方向。
来源【材料科学站】