质子交换膜燃料电池，一种高效、环保且工作条件温和的能源转换装置，一直以来都备受瞩目。然而，气体传质和水管理的瓶颈问题限制了其体积比功率的提升。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的周小春研究员团队成功研发出一种新型一体化气体扩散层，有望打破这一僵局。

质子交换膜燃料电池是一个复杂的系统，其中流场板、气体扩散层、微孔层、催化层、质子交换膜等多个组件协同工作，将反应气体转化为电能。在这个过程中，气体扩散层起着至关重要的作用。它位于流场板和催化层之间，既要保证良好的导电性，又要支撑膜电极，还要肩负传质和排水的重要任务。

目前，气体扩散层主要由基底层和微孔层构成，其中基底层通常采用碳纸或碳布等材料。尽管研究者们已经取得了一些进展，但传质和排水的问题仍然困扰着这个领域。周小春团队从燃料电池结构入手，通过多年积累和不懈努力，成功研发出新型一体化气体扩散层。

这种新型一体化气体扩散层突破了传统的构造方式，将流场板和气体扩散层的功能合二为一。这不仅可以简化燃料电池的结构，更能有效解决传质和排水的问题，从而显著提升质子交换膜燃料电池的性能。

周小春研究员团队的这项成果是燃料电池领域的一次重大突破。未来，他们将继续在一体化气体扩散层领域进行深入研究，希望将其广泛应用于质子交换膜燃料电池和其他能量转换器件中。这一创新对于提升燃料电池的性能以及推动氢能源的应用和发展具有深远的意义。

该成果论文发表在国际期刊《科学进展》上。

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