25cm2-PEM電解水CCM測試 ~ 90A電流下EIS測試

日前，IPS愛譜斯完成了國內PEM-ETS電解水供貨，并在客戶實驗室現場做了如下電化學測試（PEM-ETS電解池采用CCM結構組裝，所有的測試材料均為市售商業化材料）：

一、 測試條件

1、100A大電流電化學工作站帶EIS功能

品牌：Kolibrik

型號：PTC-05100EW

主要參數：電壓±5V；電流±100A；EIS頻率范圍：1mHz ~ 100kHz

2、液壓夾緊的PEM-ETS電解水測試池

品牌：IPS

型號：PEM-ETS

主要參數：水浴/油浴控溫（溫度更穩定），液壓夾緊CCM（壓力更均勻穩定）；

基于德國開發的4/25cm2液壓壓縮PEM電解水測試池（PEM-ETS）具有如下特色：

1、袋裝液壓——均勻有效的CCM施加壓力；

2、水/油浴——均勻高效的電解池控溫；

3、插拔換樣——平行快速的更換CCM試樣；

3、市售商業化CCM

膜：N117

陰極：Pt/C 0.4mg/cm2

陽極：IrO2 1.0mg/cm2

4、測試環境

地點：天津某大學實驗室

PEM-ETS測試溫度：室溫（約24℃）~ 80℃

PEM-ETS測試壓力：2bar ~ 8bar

PEM-ETS進水流量：150ml/min

時間：2023年07月19日

二、 測試項目

2.1、壓敏紙測試液壓夾緊PEM-ETS測試池的壓力均勻性；

2.2、不同掃描速率的LSV曲線測試/不同電密下的EIS測試；

2.3、不同溫度下CCM膜電極性能測試；

2.4、不同施加壓力下CCM膜電極性能測試；

注：施加AC交流振幅是DC直流的10%

三、 測試結果

3.1、壓敏紙壓力測試

3.1.1、不同液壓施加壓力測試

3.1.2、不同溫度下液壓施加壓力測試

3.1.3、結果分析：液壓夾緊的PEM-ETS可對CCM均勻穩定的施加定測試壓力，保證了測試結果的穩定重現可靠性。

3.2、不同掃描速率的LSV曲線測試/不同電密下的EIS測試

3.2.1、不同掃描速率的LSV曲線測試

3.2.2、不同電密下的EIS測試

3.2.3、結果分析：相同測試溫度80℃和液壓夾緊壓力8bar下，隨著測試電密的增加，內阻和極化電阻都呈現減小的趨勢。數據有待進一步的整理擬合分析。

3.3、不同溫度下CCM膜電極性能測試

3.3.1、不同溫度下的LSV曲線測試

3.3.2、2A/cm2時不同溫度下的EIS交流阻抗測試

3.3.3、結果分析：相同液壓夾緊壓力8bar下，隨著測試溫度的增加，CCM電極活性也呈現增加趨勢。

3.4、不同施加壓力下CCM膜電極性能測試

3.4.1、80℃相同測試溫度下，測試2bar~4bar~6bar~8bar液壓夾緊下的LSV和EIS測試

3.4.2、80℃相同測試溫度下，測試8bar~6bar~4bar~2bar液壓夾緊下的LSV和EIS測試

3.4.3、結果分析：相同測試溫度下，隨著液壓夾緊壓力的增加，CCM電極活性也呈現增加趨勢。