質子交換膜燃料電池(PEMFC)所需之反應氣體是藉由擴散作用通過氣體擴散層到達觸媒層並使氣體均勻分佈，因此，在氣體擴散層中之質量傳輸、歐姆阻抗及水管理等問題皆為影響燃料電池運作與壽命之原因。本文將以疏水含量為參數，並且針對氣體擴散層的疏水處理與多孔性微孔層(Micro Porous Layer; MPL)製作，探討其對燃料電池性能的影響。多孔性微孔層的塗佈不僅大幅提昇電池性能，並且能延長極限電流密度的發生；而碳紙疏水含量為10% 與微孔層疏水含量為20% 時，其中陰極氣體燃料為氧氣、電壓0.6V 時，其單電池的電流密度可以達到2.0 A/c㎡；而陰極氣體燃料為空氣、電壓0.6V 時，其單電池的電流密度可以達到0.9 A/c㎡。