日前,IPS爱谱斯完成了国内PEM-ETS电解水供货,并在客户实验室现场做了如下电化学测试(PEM-ETS电解池采用CCM结构组装,所有的测试材料均为市售商业化材料):
一、 测试条件
1、100A大电流电化学工作站带EIS功能
品牌:Kolibrik
型号:PTC-05100EW
主要参数:电压±5V;电流±100A;EIS频率范围:1mHz ~ 100kHz
2、液压夹紧的PEM-ETS电解水测试池
品牌:IPS
型号:PEM-ETS
主要参数:水浴/油浴控温(温度更稳定),液压夹紧CCM(压力更均匀稳定);
基于德国开发的4/25cm2液压压缩PEM电解水测试池(PEM-ETS)具有如下特色:
1、袋装液压——均匀有效的CCM施加压力;
2、水/油浴——均匀高效的电解池控温;
3、插拔换样——平行快速的更换CCM试样;
3、市售商业化CCM
膜:N117
阴极:Pt/C 0.4mg/cm2
阳极:IrO2 1.0mg/cm2
4、测试环境
地点:天津某大学实验室
PEM-ETS测试温度:室温(约24℃)~ 80℃
PEM-ETS测试压力:2bar ~ 8bar
PEM-ETS进水流量:150ml/min
时间:2023年07月19日
二、 测试项目
2.1、压敏纸测试液压夹紧PEM-ETS测试池的压力均匀性;
2.2、不同扫描速率的LSV曲线测试/不同电密下的EIS测试;
2.3、不同温度下CCM膜电极性能测试;
2.4、不同施加压力下CCM膜电极性能测试;
注:施加AC交流振幅是DC直流的10%
三、 测试结果
3.1、压敏纸压力测试
3.1.1、不同液压施加压力测试
3.1.2、不同温度下液压施加压力测试
3.1.3、结果分析:液压夹紧的PEM-ETS可对CCM均匀稳定的施加定测试压力,保证了测试结果的稳定重现可靠性。
3.2、不同扫描速率的LSV曲线测试/不同电密下的EIS测试
3.2.1、不同扫描速率的LSV曲线测试
3.2.2、不同电密下的EIS测试
3.2.3、结果分析:相同测试温度80℃和液压夹紧压力8bar下,随着测试电密的增加,内阻和极化电阻都呈现减小的趋势。数据有待进一步的整理拟合分析。
3.3、不同温度下CCM膜电极性能测试
3.3.1、不同温度下的LSV曲线测试
3.3.2、2A/cm2时不同温度下的EIS交流阻抗测试
3.3.3、结果分析:相同液压夹紧压力8bar下,随着测试温度的增加,CCM电极活性也呈现增加趋势。
3.4、不同施加压力下CCM膜电极性能测试
3.4.1、80℃相同测试温度下,测试2bar~4bar~6bar~8bar液压夹紧下的LSV和EIS测试
3.4.2、80℃相同测试温度下,测试8bar~6bar~4bar~2bar液压夹紧下的LSV和EIS测试
3.4.3、结果分析:相同测试温度下,随着液压夹紧压力的增加,CCM电极活性也呈现增加趋势。