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固体聚合物（SPE）水电解技术因具有能量效率高、产品纯度高等优点在制氢、航天、军事等领域中具有重要应用。SPE水电解技术的核心是SPE膜电极，其中制备高活性高稳定性阳极催化剂、优化催化层结构、改进电极制备方法及提高扩散层耐腐蚀性是提高水电解池性能，加快SPE电解水技术商业化进程所亟待解决的关键问题，本文对此展开较深入的研究。 本文系统研究并优选了固体聚合物水电解用高活性高稳定性析氧电催化剂，得到了最优析氧电催化剂配比为80wt％IrO2+20wt％Pt。提出了以体积比优化阳极薄层亲水催化层中Nafion与催化剂的组分配比，通过交流阻抗、循环伏安、极化曲线等电化学的测试方法，得到Nafion与阳极催化剂（Pt黑与IrO2混合物）的最优体积比1：10。使用最优组分配比的水电解池在300mA·cm-2时的电解池电压仅为1.49V，在1000 mA·cm-2时电解池电压为1.63V。研究了增强型五层SPE膜电极的制备方法，这种方法增大了Nafion与催化剂的接触面积，降低了接触电阻，扩大了电化学反应界面，并在一定程度上解决了析氢析氧造成的CCM剥离问题，延长了电极的使用寿命。首次将高效催化剂IrO2担载在抗腐蚀材料Ti粉表面制备了IrO2／Ti整平层材料，并将碳纸作为SPE水电解池的扩散层基底，在其上以IrO2／Ti材料构筑耐腐蚀整平层，设计并制备了高电导率、高强度、商电化学稳定性的耐腐蚀扩散层。通过耐腐蚀扩散层将析氧过程中产生的强氧化性中间产物快速复合成氧分子，