耐久性是质子交换膜燃料电池(PEMFC)实现商业化亟待解决的主要问题之一,在车载工况下,由于快速变载、频繁启动/停车等动态操作等影响,PEMFC的寿命会大大缩短。因此,开发抗腐蚀的高稳定性催化剂载体和提高动态响应性能,对提高PEMFC的耐久性具有重要意义。本论文首先针对炭载体腐蚀的问题,回收废旧电极制备了高稳定性的石墨纳米纤维(Graphite Nano-Fiber, GNF),将其作为催化剂载体。在80℃下考察了GNF的抗腐蚀性,同时研究了Pt/GNF的电催化活性和抗腐蚀性能。相比于Pt/C, Pt/GNF在恒电位和动电位循环扫描条件下均表现出优异的电化学稳定性。其次,以Nafion作为催化剂载体,采用多元醇还原法制备了Pt/Nafion催化剂。Pt/Nafion催化剂中Pt颗粒粒径为2-3nm,在相同的催化剂载量下,Pt/Nafion较Pt/C表现了更优的电池性能。采用电势循环扫描对催化剂进行耐久性测试,结果表明Pt/Nafion具有更优异的抗氧化性能,避免了炭载体的腐蚀问题,且可以提高催化剂Pt的利用率。最后,采用溶胶-凝胶法制备了Pt/C-RuO2xH2O催化剂,并将其制备PEMFC单电池,研究了动态操作情况下的寿命问题。模拟汽车启动/停车,设计了启动(ON,持续10s)-停车(OFF,持续15s)循环的方法来测定PEMFC的耐久性。研究发现,RuO2xH2O的加入可以降低PEMFC的开路电位,从而提高了PEMFC的动态寿命。此外,在催化层中加入RuO2xH2O,对比研究了未载RuO2xH2O和载RuO2xH2O MEA的稳态性能和动态响应性能。采用电沉积法在Pt/C电极表面沉积RuO2xH2O并制备单电池；采用溶胶-凝胶法制备RuO2xH2O,将其喷涂于汲表面,制备MEA并组装10节电堆。单电池和电堆的测试均表明,在不同操作条件下,RuO2xH2O的加入可以有效的提高PEMFC的动态响应性能,缓解了电压过降和反极现象。