燃料(liao)電(dian)池工作(zuo)原(yuan)理(li)最早(zao)於1839年由(you)德國(guo)化學家 Christian Friedrich Schönbein 提出，後發展(zhan)出多種(zhong)不同(tong)的(de)種(zhong)類，包(bao)括(kuo)堿(jian)性(xing)燃料(liao)電(dian)池（AFC）、熔(rong)融碳酸(suan)鹽燃料(liao)電(dian)池（MCFC）、固(gu)體氧化物(wu)燃料(liao)電(dian)池（SOFC）和離子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池（PEMFC，也(ye)稱(cheng)質子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池）。

國內目(mu)前(qian)主(zhu)要集(ji)中(zhong)在離子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池和固(gu)體氧化物(wu)燃料(liao)電(dian)池領域開(kai)展(zhan)研發和產業化。其中，離子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池已被公-認(ren)為(wei)新能源(yuan)電(dian)動汽車(che)電(dian)源(yuan)的最-優選(xuan)項(xiang)之壹。

在燃料(liao)電(dian)池中，離子(zi)（如(ru)氫離子(zi)或氫氧根離子(zi)）需要在膜(mo)中快(kuai)速(su)傳(chuan)導(dao)，以(yi)確(que)保電(dian)池的高效(xiao)運行。孔(kong)徑(jing)過(guo)小會(hui)限(xian)制離子(zi)的通(tong)過速(su)度(du)，導(dao)致(zhi)電(dian)池性能下(xia)降(jiang)；而(er)孔(kong)徑(jing)過(guo)大(da)則可(ke)能降(jiang)低膜(mo)的(de)選(xuan)擇(ze)透過(guo)性(xing)，使(shi)得(de)不必要的離子(zi)也(ye)能通(tong)過，同(tong)樣會(hui)影響電(dian)池性能。因(yin)此(ci)，評(ping)估離子(zi)交(jiao)換膜(mo)孔(kong)徑(jing)的(de)大(da)小是(shi)確(que)保離子(zi)傳導(dao)效(xiao)率與(yu)燃料(liao)電(dian)池性能的(de)關(guan)鍵。

其次(ci)，燃料(liao)電(dian)池操作(zuo)條(tiao)件(jian)往往較為(wei)苛刻(ke)，如(ru)高溫(wen)、高壓(ya)等。在這些條(tiao)件下，離子(zi)交(jiao)換膜(mo)孔(kong)徑(jing)穩(wen)定性至(zhi)關重(zhong)要。如(ru)果孔(kong)徑(jing)因(yin)環(huan)境(jing)變(bian)化而(er)發生顯著(zhu)變(bian)化，將嚴重(zhong)影響膜(mo)的尺(chi)寸穩(wen)定性和耐用性(xing)。評估離子(zi)交(jiao)換膜(mo)孔(kong)徑(jing)大(da)小可(ke)以(yi)幫(bang)助了(le)解(jie)膜在(zai)不同(tong)條(tiao)件下的(de)穩(wen)定性表現(xian)，從(cong)而(er)優化膜的設(she)計(ji)和使(shi)用條(tiao)件，提高膜的耐用性(xing)。

低場核磁技(ji)術作(zuo)為(wei)壹種(zhong)新(xin)興(xing)的無損檢(jian)測(ce)方法，通(tong)過結合(he)原位(wei)變(bian)溫(wen)系(xi)統，可以(yi)研(yan)究不同(tong)溫(wen)度(du)下質子(zi)交(jiao)換膜(mo)的孔(kong)徑(jing)變(bian)化特(te)性(xing)。低場核磁共振技術以(yi)水作(zuo)為(wei)探針(zhen)，捕(bu)捉水中的(de)氫質(zhi)子(zi)的信(xin)號(hao)。孔(kong)徑(jing)越大(da)，對水的束(shu)縛(fu)越小(xiao)，信(xin)號(hao)衰減越慢(man)；孔(kong)徑(jing)越小(xiao)，對水的束(shu)縛(fu)越大(da)，信號(hao)衰減越快(kuai)，因(yin)此(ci)通(tong)過核磁信(xin)號(hao)能夠(gou)判斷質子(zi)交(jiao)換膜(mo)的孔(kong)徑(jing)。

低場核磁技(ji)術在(zai)高低溫(wen)離子(zi)交(jiao)換膜(mo)孔(kong)徑(jing)評(ping)價中(zhong)具有重(zhong)要的應(ying)用價(jia)值(zhi)。通(tong)過該技術，我們(men)可(ke)以(yi)更(geng)深(shen)入(ru)地了(le)解(jie)離子(zi)交(jiao)換膜(mo)的內(nei)部(bu)結(jie)構特(te)征(zheng)，為(wei)燃料(liao)電(dian)池的研發和生產(chan)提(ti)供有力(li)支持(chi)，推動燃料(liao)電(dian)池技術的(de)不斷進步和發展(zhan)。