电解水制氢是未来氢燃料电池汽车所需氢气的主要来源。质子交换膜（PEM）水电解技术具有制取氢气纯度高、可控范围大、工作响应快等优点，可充分适用于风能、太阳能等可再生能源的间歇性特点，在未来的制氢行业有广泛的应用前景。多孔扩散层对PEM水电解池性能影响显著。本文采用实验方法研究了多孔扩散层的接触电阻等特性及其对电解池性能的影响，主要工作如下:首先研究了PEM水电解池装配压力对阴阳极多孔扩散层材料接触电阻的影响，分析了不同材质扩散层的接触电阻变化规律。结果表明：接触电阻随装配压力的变化趋势呈现先快速下降后缓慢下降最终趋于平稳的过程，不同材质的多孔扩散层接触电阻值不同，如钛毡的最小接触电阻值为12.37mΩ·cm2，碳纸的最小接触电阻值为6.32mΩ·cm2。
　　其次，采用压敏纸法测量多孔扩散层与膜电极之间接触压力，通过图像处理技术分析接触压力分布情况，研究不同装配方案对多孔扩散层与膜电极之间接触压力分布的影响。结果表明：随着装配压力的增加，膜电极上压力逐渐变大且更加均匀，并且不同匹配方案的接触压力分布有很大区别，选择合适的装配方案有利于优化多孔扩散层与膜电极之间接触压力分布。
　　然后，搭建了电解池性能测试平台，研究多孔扩散层匹配方案、装配压力、工作温度对PEM水电解池性能影响。结果表明：电解池性能根据匹配方案不同有所区别；电解池性能随装配压力增加而提升；不同工作温度下电解池性能随装配压力的变化趋势保持一致。在多孔扩散层材料确定的情况下，多孔扩散层对PEM水电解池性能的影响主要是通过匹配方案及装配压力实现的，这两个因素会通过影响多孔扩散层的接触进而影响到多孔扩散层的各项特性并最终影响电解池性能。
　　最后，设计了50cm2大面积PEM水电解池，并测试了不同多孔扩散层材料对电解池性能的影响。结果表明多孔扩散层材料匹配对大面积电解池的影响显著，电流密度为1A/cm2时，选择的五种多孔扩散层匹配方案中：方案5（阳极钛网+碳纸、阴极碳纸）电压值为2.06V；方案1（阳极钛板、阴极钛板）电压值为2.97V，两种方案电压值相差0.91V。