氢能是最理想的一种可再生能源,其来源和用途广、高效、无污染。固体聚合物（SPE）电解水制氢技术因高效率、产气纯度高、安全等众多优点引起广泛研究。但催化剂的高昂成本和性能制约了该技术的产业化。阳极析氧反应的过电位比析氢反应的过电位高很多,实际工作时极易发生腐蚀钝化。本文围绕阳极催化剂,对催化剂结构改性和降低贵金属载量进行了以下研究。1.研究了热处理煅烧温度对胶体法制备IrO₂结构的影响,建立IrO₂催化剂的形态和结构性质与其对OER活性及稳定性的相关性,结果表明:煅烧温度为500℃时制备的金红石型IrO₂纳米催化剂,综合电催化活性和稳定性最佳。2.研究了适量模板剂对IrO₂催化剂活性的影响,结果表明:添加模板剂提高了IrO₂金红石相的结晶度,影响催化剂颗粒的形貌分布,使催化活性明显得到提升。3.采用ATO为载体,研究了活性物质的最佳担载量、合成时间以及ATO电导率对负载型催化剂活性的影响。结果表明:负载型催化剂IrO₂/ATO质量比为（1:2wt%）时具有最佳的催化性能,ATO载体影响IrO₂晶粒大小和分散均匀性。在最佳质量比的实验基础上,增加氢氧化物沉淀生成后的反应时间可以得到似核壳结构ATO@IrO₂,IrO₂之间相互连接形成导电性高的网状结构,从而提供了更多的活性位点参与反应,进而提高电催化性能。随着ATO载体电导率逐渐增大,催化剂的性能逐渐提升。4.SPE电解池性能受多个因素的影响,在20℃⁸0℃的温度范围内,随着温度升高,电解池的电解性能逐渐提高。SPE电解池长时间运行时,由于去离子水和产气对催化层不断冲刷造成催化层脱落,电池性能会出现不同程度衰减。