25cm2-PEM电解水CCM测试 ~ 90A电流下EIS测试

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。