质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为氢能体系的核心技术之一，备受世界各国关注。近三十年来，PEMFCs取得了长足的发展，但距离大规模产业化目标（例如美国能源部提出的燃料电池铂用量小于0.125 mg/cm² 和日本新能源产业技术综合开发机构提出的0.66 V@3.8 A/cm² 性能等）仍有较大差距。在PEMFC中，电化学反应在铂/离聚物界面处发生。然而，近年来大量研究表明在该界面处，全氟磺酸离聚物（PFSA）的磺酸根及醚键在铂表面具有强吸附性，该吸附行为引发了两大主要问题，严重限制了PMEFC的性能提升，一是毒化铂表面的活性位点、降低氧还原反应（ORR）活性；此外，侧链拉扯离聚物主链在界面处形成高结晶致密层，而氧气在该致密纳米薄膜中的扩散极为缓慢，进而在大电流密度下引起极大的极化损失。为解决上述两大界面问题，调控铂/离聚物界面结构极为关键。归根结底，该界面结构主要与各组分材料自身结构及组分间的相互作用有关。基于以上认知，近年来通过界面材料组成和结构调控策略以缓解该界面问题，从而提升低铂 PEMFC性能的研究工作也逐渐彰显成效，系统梳理各调控手段可为新一代材料设计提供思路与指导方向，进而缩小低铂 PEMFC现状与各目标间的差距。

在本perspective中，我们总结了从材料设计及优化的角度来解决铂/离聚物界面问题的最新研究进展及其调控机制。首先我们简要介绍了催化剂/离聚物界面处的过程及结构，随后系统归纳了分别从催化剂、离聚物、添加组分等关键材料优化设计的研究进展，并强调了各材料结构与组分间相互作用的对应关系。最后，我们着重讨论了现有材料体系在实际应用过程中所面临的挑战及进一步扩大材料库的发展方向。

关键词：质子交换膜燃料电池；铂/离聚物界面；催化剂毒化；局域氧气传输

  （通讯员：唐美华）