پیل های سوختی پلیمری در راستای تجاری شدن با مشکلاتی مواجه اند که از جمله میتوان به ماندگاری اجزای آنها از جمله لایه الکتروکاتالیست اشاره کرد. در این پژوهش مکانیسم زوال الکتروکاتالیست pt/c به طور کامل مورد بررسی قرار گرفت. انحلال ذرات پلاتین و نفوذ آنها به الکترولیت، نیز اکسید شدن ذرات پلاتین از جمله عوامل زوال الکتروکاتالیست کاتد می باشند. با در نظر گرفتن انحلال ذرات پلاتین به عنوان تنها عامل زوال، مدلی همگن و در حالت پیوسته ارایه شد و تاثیر عواملی مانند دما، فشارهای اکسیدان و سوخت، اندازه ذرات پلاتین، طول لایه الکتروکاتالیست، مقدار اولیه پلاتین و تعداد سیکل های پتانسیل مورد بررسی قرار گرفتند. این مدل میتواند ولتاژ پیل، افت پتانسیل فعال سازی، میزان سطح فعال الکتروشیمیایی و جرم پلاتین موجود در کاتد را در سیکل های پتانسیل تخمین بزند. و با وجودیکه در این مدلسازی تنها انحلال ذرات پلاتین به عنوان عامل زوال فرض شده است، این مدل قادر است عملکرد پیل را به خوبی پیشگویی کند.

پیل های سوختی پلیمری یکی از پیل های سوختی دما پایین محسوب می شود که امروزه در صنایع پورتابل و خودروسازی به شدت مورد توجه قرار گرفته است اما تجاری شدن پیل های سوختی پلیمری دارای مشکلاتی است که یکی از آنها تخریب لایه gdl یا همان لایه نفوذ گاز است.به دلیل اینکه مدلسازی ریاضی هزینه بسیار کمتری نسبت به کار تجربی دارد در این تحقیق از مدلسازی ریاضی استفاده کرده ایم. در واقع لایه نفوذ گاز یکی از اجزای بسیار حساس توده پیل سوختی پلیمری می باشد.لایه نفوذ گاز از جنس پایه کربن است که با تفلون تقویت می شود.ولتاژ بالای پیل و رطوبت نسبی پایین و دمای بالا تخریب gdl را افزایش می دهد.در این پژوهش ما به بررسی مکانیسم های تخریب لایه نفوذ گاز پرداخته ایم ابتدا مکانیسم تخریب شیمیایی و بعد مکانیکی و در آخر مکانیسم حرارتی را بررسی کرده ایم و همچنین با استفاده از مدلسازی ریاضی به بررسی تغییرات دما و غلظت اکسیژن و بخارآب و بخار آب اشباع و تخلخل در این لایه پرداختیم و به این نتیجه رسیدیم که بخارآب اشباع شده باعث خوردگی کربن در این لایه می شود و همچنین نتایج نشان داد با افزایش رطوبت نسبی گاز ورودی به کاتد دانسیته جریان متوسط با افزایش روبرو می گردد

با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژیهای پاک و تجدیدپذیر و افزایش کاربرد این نوع منابع انرژی ، در این تحقیق بر این شدیم تا در راستای این امر به ساخت مجموعه الکترود غشاء که جزء اصلی پیلهای سوختی میباشد بپردازیم. جهت بهینه سازی عملیات ساخت و بازدهی پیل تحقیقات گسترده ای در رابطه با روش نشاندن جوهر کاتالیست,حلال مورد استفاده,نحوه چینش اجزاء و غیره انجام شده است. در این تحقیق علاوه بر مطالعه بر روی نحوه ی نشاندن جوهر کاتالیست روی غشاء ، میزان بارگذاری پلاتین بر روی لایه کاتالیست نیز تغییر داده میشود.نشاندن جوهر کاتالیست پلاتین و پلاتین/روتینوم با استفاده از روش پاشش مستقیم یا اسپری به صورت دستی انجام میپذیرد. پس از طی مراحل ساخت از تکنیک دستگاهی منحنی پلاریزاسیون (تغییر جریان بر حسب پتانسیل) جهت حصول اطمینان از عملکرد و بازدهی صحیح مجموعه الکترود-غشاء استفاده میگردد.بارگذاری پلاتین در این تحقیق به میزان 2 و 1 و 0.5 میلی گرم بر سانتیمتر مربع است