在交通运输应用环境中，燃料电池在失效之前必须能够承受大量的负载循环( load cycles) 、 启动/停止循环( start-ups /shut-downs) 。通常， 与稳态操作相比较，暂态工况对燃料电池性能衰减贡献最大催化剂 Pt 耐久性衰减
燃料电池产生的电流大小和过电位直接与阴极催化剂所提供的电化学活性比表面积 ( ECSA) 有关，从而影响PEMFC 耐久性最重要的问题之一是Pt 的 ECSA 损失。关于 ECSA 衰减的几种机制已经得到了确认:
( 1) 在催化剂载体表面上 Pt 原子簇的晶体迁移 ;
( 2) 小颗粒 Pt 溶解形成离子， 并在大颗粒上重新沉长大，或扩散进入离子交换膜中，随后在氢气的还原下形成 Pt 颗粒( 改良的 Ostwald 熟化过程) ;
( 3) 由于催化剂载体碳发生腐蚀导致Pt 颗粒脱落 。多年来， 以上机制对 ECSA 衰减的贡献大小一直是学术争论的焦点， 尤其是在实用环境下对 ECSA 衰减的主导机制。现在人们已经对ECSA 衰减有了更清晰的认识: ECSA 的衰减机制与操作条件特别是燃料电池的工作电压有关Wilson 等 使 用 透 射 电 子 显 微 镜 研 究 了 在0. 5 V恒压下工作 4000 h 的膜电极微观结构， 得到了催化剂 Pt 颗粒的平均尺寸及其分布情况。他们发现 Pt 粒径分布是渐近的， 大颗粒 Pt 伴随有一个尾巴，表明催化剂 ECSA 损失与机制相一致。相反，在动态工况中，燃料电池电压不可避免地存在瞬间变化，因此，机制 对 Pt 的衰减作用可以忽略。Ferreira 等 研究了 Pt 衰减与电势的关系。研究结果表明在开路电压( 如 0. 95 V) 下 Pt 的衰减比负荷时( 如 0. 75 V) 的衰减更大。而且， 他们在 1. 0～ 0. 6 V 的电压区间进行 10 000 次循环的加速测试之后，通过透射电子显微镜观察到颗粒长大， ECSA从初始 63 m2 /g 减小到 23 m2 /g。这是由于依次发生了两个不同的过程: 在纳米尺度的 Ostwald 熟化;在微米尺度 Pt 的氧化、 溶解和迁移， 并在离子交换膜中沉积，与机制相一致。Darling 和 Meyers进一步开发了 PEMFC 阴极 Pt 溶解的模型， 在该模型中考虑到了金属 Pt 的溶解、 金属 Pt 的氧化以及表面氧化物的化学溶解。通过模型可以预测出在较低电位下， Pt 的氧化物得到抑制处于稳定状态; 在高电位( ＞ 1. 2 V) 时， 在 Pt 表面上形成氧化物层抑制了 Pt 的溶解; 然而，在中间电位( 0. 6 ～ 1. 1 V) ， Pt颗粒表面上会形成部分氧化物， 加速 Pt 的溶解。因此，反复加减速的车况引起的燃料电池电位循环是造成催化剂铂颗粒粗大化的主因所在， 深度放电与起停工况对催化剂铂颗粒粗大化贡献相对较小。除了以上两种 Pt 衰减机制之外， 还有一种 Pt衰减机制，即在很高的电位( 大于 1. 2 V) 下，虽然 Pt被氧化物保护，但高电位下，催化剂载体碳变得不稳定，容易被氧化和腐蚀。载体碳的氧化腐蚀可能导致 Pt 颗粒团聚， 甚至造成电极内局部电子绝缘 。这种 Pt 衰减机制被认为是在启停过程中影响 ECSA的最重要的机制。